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團隊合作獎

高效能自動換水水族缸

應用抽水馬桶的原理,設計製造新式水族缸,能達到省時、省力、不會驚嚇到水族缸內的魚等功能,經由實測證實其功能,並經由問卷確定有量產的可行性;本水族缸對於規模越大的單位,效能越高。如果量產,水族館、學術單位水族實驗室、研究機構、大展場或大型水族館將是最有利的市場。

有趣的光雕秀—探討浮空投影的效果

本研究探討透明度、不同形體及比例的投影器模型對浮空投影效果之影響;應用最佳比例的模型,瞭解改變投影來源、光線環境、圖片背景色,及盛裝透明液體,對浮空投影效果之影響。實驗顯示:裁切透明的小型保特瓶瓶口,放在手機上,即可呈現浮空投影的效果,以透明、平滑、下方開口小的瓶口投影效果較好。用透明膠片製成每面下底邊長1.5cm、上底邊長7cm、高4cm的梯形所組成的四面柱投影器,再以此最佳比例依投影螢幕寬度等比例放大,就能放在不同投影來源上,成像效果良好。在室內不開燈環境下,浮空投影效果最佳。投影圖片背景色為黑色最能突顯投影主體,投影效果佳。投影器有無盛裝透明液體,成像效果差異小。因此,善用生活中物品,即可讓影像立體化。

百元有找~簡易清淨抽排氣箱之研究

我們利用馬達電流磁效應原理,組合抽風扇及排風扇的電能轉換成動能的設計,成功地自組出百元有找的簡易型的清淨抽排氣箱。對於經費拮拒,動輒幾萬元的大型抽氣櫃設備都缺的國中實驗室而言,我們的設計,無疑地解決了學校需抽氣櫃或無菌操作台來做實驗之問題。

Mini清新立大功

空氣汙染議題越來越受到重視,校園裡因空氣汙染紫爆而戴上口罩來上課的同學也大增,引發我們想多瞭解PM2.5被濾材過濾的效果並自行製作空氣清淨機。藉由撰寫Webduino與 Smart開發板程式積木、PM2.5微粒感測器、雷切木板及口罩濾材,組裝成一個可以監測PM2.5數值且具有清淨功效的桌上型空氣清淨機,成功的改寫程式讓google試算表可自動產生所測得的數據,並找出經濟且有效用的濾材。 市售的SHARP清淨機HEPA濾網及3M立體靜電濾網經過測試其過濾效果佳但卻昂貴,我們因而想要自製活性碳與奈米碳塗層,自製的奈米碳塗層過濾效果比SHARP及3M的濾材還要好。 進一步改良桌上型空氣清淨機並創新製作迷你可攜式型,運用3D列印機印出外殼,設計了各種造型輕巧、方便攜帶且過濾效果佳的機型。

「遊」「銅」花之美

本實驗利用硫酸銅溶液進行電解,搭配自己設計的簡易型實驗裝置,製作出具紅色金屬光澤的平面式銅花。我們採用削尖的石墨棒當負極,圓形的銅片當正極,並使用添加了3滴 1 M鹽酸的0.5 M硫酸銅溶液30 mL當電解液,搭配自行研發設計的三明治裝置,能在10分鐘內生長出最大寬度4.8 cm、具對稱性的平面式銅花。 我們還設計出綠色化學之銅花微型裝置,除了可讓師生們能在教室進行電鍍銅的實驗,還能搭配製作銅花書籤,將藝術融入自然科學中,更能大大減少硫酸銅的使用量,達到「低污染、可回收、省資源」等減量減廢之環保理念的綠色教學。

菫兒藏奧秘,一葉知千秋

非洲菫葉光合作用型態以C3為主,本研究植株Eternal Orbit品種,表皮細胞與葉肉組織間有一層花青素,其光合作用型態有別於其他品種而呈現CAM。斑葉品系的葉綠素形成易受溫度影響, 平均21゚C為非洲菫成長最佳溫度,16゚C出斑面積最大;菫葉毛屬於單列細胞毛(uniseriate hairs ),毛內具葉綠體構造。上表皮與葉肉接觸部位,出現漏斗狀葉肉組織(funnel-shaped chlorenchyma)。,葉面組織切片顯示斑葉(variegate)為化學型色素體變異,局部品種有較厚的儲水細胞(Water storage cell),能耐較乾旱的環境。

凍不凍就想吃「薜荔凍」

三年級自然課的「做果凍高手」,引發大家對果凍成因的好奇,薜荔剛好是大家垂手可得的實驗材料,加上「愛玉」產於海拔較高的山地,如果能將好吃營養又解暑的「愛玉凍」,以經濟實惠價格又能在平地量產,薜荔只要附生於樹林、果園、牆壁、橋梁等建物,不需要再爬山涉水冒著生命危險的去摘取愛玉,相信對農民和大眾都是一大福音,夏天可吃到價格更實惠的「薜荔凍」,透過這個研究探討,找出最佳的「薜荔凍」生產模式,造福大眾。 本研究主要有幾個實驗,用四種不同時期採收的薜荔籽,與四種不同水質的結合,在三種不同材質的盛裝容器,交互產生的作用,發現紫紅皮未裂果的薜荔籽,與市售礦泉水的組合最佳,能夠成功的做出果凍。

風馳電騁—高雄市推動電動機車策略之探討

節能與降低二氧化碳已是全世界各國共同努力的目標,為了解決空污嚴重問題,政府鼓勵民眾汰換老舊機車,選購節能、低汙染的電動機車。本研究以高雄地區為研究範圍,採用問卷調查,以及利用地理資訊系統進行繪圖分析,檢視民眾使用或購買電動機車的意願,並探討設置電動機車充電站的配置,以期達到電動機車推廣之目的。研究結果顯示,政府與業者能藉由舉辦試乘活動的體驗式經濟,以增加消費者的購買意願;其次,現有電動機車所使用的電池都有所不同,若是未來能有個公版電池和雙容規格的的電動機車,可提升其便利性。最後,擴增加電站的數量,減低使用者的「里程焦慮」,有利於推廣電動機車使用的服務範圍。

智慧門禁―結合影像辨識與IoT之應用

本研究觀察到現有門禁的流程仍有改善空間,因此著手製作與傳統門禁不一樣的系統,希望能改善其繁複的使用流程。透過物聯網、深度學習和手機應用程式的組合,便能實現這樣的效果。在門前透過樹莓派拍下訪客的照片,傳到電腦後進行影像辨識,初步決定是否要為其開關門,並將結果傳給主人手機,再由主人決定最終的開關門。本次研究目前已成功造出一套完整系統,能即時傳達通知,且辨識的準確率已可達八至九成。

瓶裝水中塑膠微粒檢驗及其光學分析

本研究利用尼羅紅染料(Nile red)為親脂性的特色加入有機溶劑製作成尼羅紅螢光染劑,將瓶裝水染色,使用濾紙二次過濾後,以UV光照射觀測,找出實際塑膠微粒子,再利用拉曼光譜可以明確辨識分子的特性對塑膠微粒進行光學分析,做二次塑膠成分鑑定。我們檢測部分市售的礦泉水,利用精細設計的過濾步驟濾出塑膠微粒子檢體,再利用本研究方法確定所找出塑膠微粒子的成分,比對各種塑膠成分,找出瓶裝水中塑膠微粒的可能材質,進而推測其可能來源。 本研究使用的檢測方式已可有效的標記出瓶裝水裡的塑膠微粒子,在顯微尺度下找到,並取得部分檢體的拉曼光譜分析其材質。