生活與應用科學科(二)科

本研究主要是利用3D自製多功能行動光譜儀，優點是裝置輕便，具有觀察可見光光譜，和螢光光譜的雙重功能，不僅如此，此裝置尚可利用卡榫概念擴充未來裝置，加強自動化的可能性。 透過此裝置檢測水果新鮮度和螢光性，並比對HPLC和質譜儀分析，實驗顯示（一）可見光光譜有藍綠紅的基本頻譜，而螢光光譜則為藍綠頻譜（二）不同水果有不同的光譜特性（三）每種水果的光譜強度會隨著天數改變，變動性為藍光>紅光>綠光，又以第一天到第三天變化最大（四）蘋果無螢光性質，吸光度與濃度成正比，光譜變化穩定。這些現象顯示我們的光譜儀確實可提供初步定性資訊，未來將更精進裝置，以便提供更多化學分子的訊息。

影響飲料冷卻的因素為飲料本身、溫度，所以本研究主要實驗設計有： 1. 探討冷卻方法-我們主要利用300克冰塊+1000CC的冷水+100克鹽製造出0.4度的低溫水，並設計水平式旋轉讓飲料迅速降溫至5~8度。 2. 水冷系統的設計-利用軸承、電鑽設計出旋轉系統，塑膠管連接器、外掛式馬達、組成流水與回水系統，可節省冰塊、電力與冷卻時間。 3. 開創水溫系統-可讓600CC19.8度的冷水3分鐘後變37.3度。6分鐘讓100克的冰塊變成32.2度。 實驗後發現真的可以快速成功的冷卻飲料，將時間縮短至30秒~300秒就好，不但節省時間也節省電力，希望我們的研究可以讓大家都開心快速的喝到冰冰涼涼的飲料。

牛仔褲製造過程，化學染料及樹脂染色助劑會對環境造成汙染，為保護環境，我們首次利用植物蛋白質(豆漿)加酸變性產生黏性的特質，來取代化學樹脂，作為牛仔布染色助劑，並自製大菁靛藍染料，加入此變性蛋白質混合後，以類似印花方式，直接固著染色於牛仔布上。實驗發現，添加5克醋與100毫升豆漿混合，可得最大量變性蛋白；且豆漿加酸變性不受溫度影響，常溫即有最大變性蛋白收穫量，方法穩定簡單。為檢驗上色後牛仔布水洗及堅牢度效果，更自製水洗機及摩擦機，實驗發現，牛仔布水洗後顏色無明顯改變；摩擦堅牢度，亦有四至五級標準(五級最佳)，顯見其不易褪色的良好特性。因此以變性蛋白質取代化學樹脂作為牛仔布染色助劑之方式確實可行。

我們利用簡易的食用油發煙點裝置及自製食用油比色卡，期望找到油的發煙點和油色之間的關係。實驗發現： 一、油加熱後油色會不同，於是製作出食用油比色卡，油色編號1～24，做為油色比較之用。二、油加熱四次後，植物油油色在1～6之間，發煙點在170度以上，屬於合格的油。 三、不同的油炸物油炸後，油的發煙點都有下降的情形，油色也會不同。 四、食材裹粉會讓油的發煙點下降、油色變深，以麵包粉的影響最大。油接觸空氣時間越多， 油的品質越不佳。 五、新油添加維生素E，只有豬油的發煙點上升，植物油會下降。舊油添加維生素E，油的 發煙點都會上升。 我們找出四種油的發煙點合格範圍與油色編號的關係，期望食用油比色卡能讓民眾鑑別油的品質好壞。

雖然數位化時代，用紙需求下降，台灣每人每年的用紙量還是高達190.5公斤，使用的紙漿就來自熱帶雨林。 造紙一定得砍樹嗎，熱帶雨林孕育了地球上50%的生物，雨林是地球之肺，雨林消失，除了大量物種滅絕之外將加劇全球暖化速度。 本次實驗採用菩提葉來造紙。運用四種添加鹼劑的熱煮方法獲得紙漿，且都能順利造紙。但熱煮法耗能，強鹼使用有危險性，廢液的處理很麻煩。 我們以微生物分解法來分解菩提葉纖維，製作添加酵母菌、乳酸菌、土壤益生菌、生態池底泥等常見微生物製作分解液，發現短短14日，微生物就能將菩提葉分解出纖維了，也都能順利造紙，樹葉造紙能依地區特有植物來製作獨一無二的紙張，再運用天然染染色方式讓紙張的用途更廣！

分析Vitamin B2水溶液照射UV後的光譜穿透率，在可見光400~530nm左右的範圍，穿透率有穩定上升趨勢，因此利用此特性，以此波長的可見光源(LED燈泡)來穿透Vitamin B2溶液，並利用Arduino光敏電阻類比數位轉換法的ADC值變化，檢驗Vitamin B2溶液曝曬之紫外線強度，並建立檢驗標準曲線。同時利用Vitamin B2照射UV後在波長350nm以下UVA、290~320nmUVB及260nm以下UVC的波段穿透率反而下降、遮光效果增強的特性，探討其在防曬應用上的可行性，將Vitamin B2溶液加入甲基纖維素、TiO2、疏水性高分子(PTFE鐵氟龍)等無毒材料，成功自製一瓶效果絕佳的防曬乳液。

油品在反覆油炸過程中，酸價、透光度和黏滯性會發生改變，依此特性建立三者之間油質變化的量尺，做為檢測依據。但部分劣質油可藉由滴定調整酸價，造成油質合格的假象。首先以酸鹼滴定檢測油品酸價；再以自製震盪檢測儀檢測衰減係數定義黏滯性；透光檢測則是先以自製透光檢測儀檢測不同色光的靈敏度及電阻值，選擇靈敏度最高的藍光做檢測操作。發現油品穿透光造成光敏電阻阻值及衰減係數與酸價呈現正相關，且大豆沙拉油與橄欖油均能以線性關係擬合。淨化油利用酸鹼中和及活性白土脫色發現，使用酸鹼滴定中和，可檢測出油品被淨化，但使用活性白土則否。但也證實透光和黏滯性的相關性，再利用比例撰寫Python程式，設計油品快篩APP。

本研究目的是探討果蠅對顏色的喜好程度，也針對水果的種類、氣味做一系列的研究。從這個科學研究中，探討果蠅的習性中是否會因為瓦楞板的顏色、停留的位置、水果的味道而有所不同呢？我們利用自製果蠅膠黏板，每天記錄果蠅被瓦楞板沾黏的數量，找出果蠅最喜好的顏色。接著，使用水果吸引果蠅的注意，找出果蠅最喜歡的水果種類。我們可以利用這些研究發現，製作成果蠅誘捕器，讓室內、外的果蠅達到有效的減少族群數量。

本次研究利用自然與生活科技上課所學的過氧化氫經催化產生微量臭氧，針對廚餘的各種臭味作除臭效果的研究，並結合光觸媒消臭方式，以達到雙效除臭效果。 研究結果顯示，在高濃度過氧化氫（28﹪，20mL）及6克二氧化錳的催化下所產生的微量臭氧，便足以有效去除多數的廚餘臭味。 在實際應用上我們將二氧化錳製作成伏打電池，讓二氧化錳同時扮演催化劑與伏打電池正極的雙重角色，設計出既環保且可以重複使用的雙效除臭裝置，本裝置最大特色是，不需插電就能同時擁有臭氧與光觸媒兩種除臭效果，我們將它稱為：自動發電雙效除臭廚餘桶。

以不同變因蒸鍍瞬間膠的樣品，粗糙表面，使水珠在物體表面上的接觸角變大，難以停留在樣品表面而不易溼潤表面，發現有疏水性的樣品蒸鍍後表面極少細毛產生，也具平行線條，若無疏水性表面，就以後製方式 (丙酮蒸氣、熱風吹拂)，讓其也具疏水功效。蒸鍍前先用熱水蒸過基板再進行蒸鍍瞬間膠，對基板表面疏水性提升最多。表面疏水性強的試管，在水面上移動速率增加8-26%，投入水中後的速率比沒鍍的試管增加23 %，若蒸鍍後因表面光滑以致沒有疏水性的樣品可經砂紙(100-240號) 摩擦表面，因變得粗糙而呈現疏水性。