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團隊合作獎

「天」「機」雲錦-天際輪廓臺北101讓手機來測測你的身高

本研究透過收集資訊的能力,藉由網路資源、手機APP功能,期許達成測量物體高度誤差小於1%的目標。最後找出能以最小誤差來測量臺北101大樓的方法。 最初先嘗試不同測量物體高度的方法,討論過程中發現隨著不同角度,物體距離與高度存在規律的倍數關係,利用網路搜尋發現這就是三角函數的基礎概念,最後選定以此方式來測量臺北101高度。 研究發現,以簡易手機自拍三腳架、手機角度APP,在臺北101大樓仰角45°的周邊地點中,以臺北市府廣場測量臺北101大樓高度是最適當的地點,平均誤差在1%以下(0.356%),最低測量誤差甚至達0.007%(誤差3cm)。

鋤禾日當午,擦點防曬乳

本研究的目的是探討常見天然食材及廢棄果皮對紫外線(UV)的吸收效果,以Arduino組裝UV檢測儀檢測UVA、UVB的吸收值,並與市售UV強度計確認可信度。以水及酒精萃取食材發現常用食材都有吸收UV效果,其中柑橘類果皮和綠茶比過往科展的火龍果皮、蘆薈皮和咖啡渣效果更好。植物油中UV吸收效果最佳的是麻油,食材經油萃取後可提升吸收UV效果。防曬乳製作以水萃取綠茶3天及綠茶和水重量比1:3,搭配9種植物油萃取綠茶3天及綠茶和油重量比1:3,用油相/乳化劑/硬脂酸/水相重量比60:4:1:35,製出9種天然防曬乳,經自製UV檢測裝置評估後,發現防曬效果與市售防曬乳相近,也透過解剖顯微鏡觀察到油包水的圓球形微胞,證實此配方可成功製成防曬乳。

簡易辨識偽酒與「真」餾酒

本研究探討如何用生活中簡易的方法幫助大眾分辨真酒與偽酒,在實驗中我們由生活中最常見的方式做起,例如:真酒加水會產生混濁、或是把酒放置空氣中讓它自然蒸發,可以發現玻璃片上會殘留酒液斑,以上兩種方法都在生活中方便測試且不需任何精密儀器就能用肉眼辨識。之後我們為了防範有些偽酒可能經過上述方式無法明確的確認真偽,因此我們又利用pH meter測量真偽酒的酸鹼值、用九種不同光源(380~675nm)照射真、偽酒,觀察兩者在黑暗中的螢光反應,並使用奧士瓦黏稠劑計算兩者黏稠度來檢驗。

淨菱碳排の蚵學研究

在本研究中,採用煅燒後牡蠣殼(氧化鈣)作為新循環材料用以取代傳統高碳排水泥材料達到減碳的效果,同時利用生物炭具高穩定性且不易分解的特性添加至牡蠣殼水泥中達到固碳之目的;而牡蠣殼水泥與菱殼炭之間存在無機物-有機物的材料鍵結問題,透過日常生活中常見的食品添加劑作為黏著劑的實驗研究。實驗結果顯示,攪拌時間50分鐘、氧化鈣與水為1 比2 是最佳製備參數;3wt%玉米澱粉作為黏著劑具有最佳的成品耐受壓力(5.33 公斤)與透水性(1.05秒)。 本研究實驗成功找出牡蠣殼水泥製備參數與透過無毒性食品添加劑作為材料黏著劑來達到以「分子料理」的概念結合食品科學走向「友善環境」的生產兼具減碳及固碳的效果,實現全球「2050淨零碳排」之目標!

蝦包了!鐵之呼吸—磁性粒子清除水汙染

我們製備了兩種再生材料,用於去除水中汙染物:一、將鐵鏽轉化成Fe3O4磁性粒子,此粒子可以有效率地吸附水溶液中的磷酸鹽(10分鐘可達85.5%的去除率),且在酸性條件下(pH = 4)有最佳的效果。吸附後粒子取至鹼性的水溶液(pH = 13)中,磷酸鹽即可脫附分離。二、由蝦殼中提煉幾丁聚醣並將其包覆在Fe3O4磁性粒子表面上,形成Fe3O4/幾丁聚醣磁性粒子,此種粒子則是可以針對水溶液中銅離子進行有效率的吸附(5分鐘可達80%的去除率)。Fe3O4/幾丁聚醣磁性粒子在水溶液(pH = 4.7 )中吸附銅離子後,將吸附後的粒子轉移至6 M氫氧化鈉水溶液或濃氨水中,銅離子可脫附分離。

咖啡廢棄物再利用-咖啡果皮之研究

本研究將農業廢棄物咖啡果皮為原料,用乾果機以60℃與70℃將其烘乾只要200分鐘,比傳統日曬法(兩天)更快;抗氧化力測試上,乾果機烘乾法顯著優於傳統日曬法;咖啡果皮以乾果機烘乾後的第1~9天都維持穩定抗氧化力;咖啡果實在較高海拔其抗氧化力比較低海拔要好,成長期在均溫較低的咖啡果實其抗氧化力比均溫高還要好;若是在相同海拔、沒有施肥咖啡果皮則抗氧化力較低。與六種果乾進行抗氧化力比較,咖啡果皮茶都比這些水果乾要高。而與茶葉的抗氧化力的測試中,咖啡果皮茶在所有茶類比較中僅次於綠茶,與阿里山高山茶相近。官能品評實驗中,受試者對乾果機烘乾的果皮茶之喜好程度均優於傳統日曬法且具高的購買意願。

誰的課綱?-探討108課綱實施情形與相關因素之影響

身為適用108課綱的第一屆,我們常聽到同儕討論學習歷程的相關事宜。這讓我們想研究新課綱對於學生的影響並探討108課綱之核心素養與教育改革最終欲達成的目的。我們先研讀完課綱資料,使用網路問卷調查,並分析511個高雄地區普通高中的同學對於108課綱新加入的內容(學習地圖、學習歷程、校訂必修、彈性時間、自然探究等......)提出的想法。 我們發現(一)學習地圖對學生沒有產生很大的幫助、(二)新課綱中的新設計中,同學對學習歷程檔案的滿意度較低、(三)自然科學探究與實作需加強論證與建模的能力養成、(四)高分群組的學生對新課綱的滿意度較低分組同學高。 我們建議應多重視學習弱勢學生的學習感受,才能讓課綱變成是照顧到所有學生的好課綱。

偵藏不漏­­—漏水偵測與雲端即時接收系統

近年台灣漏水問題頻繁,每滴水都格外珍貴。我們無法解決水管破裂造成的漏水,但是我們可以改善校園中常有人忘記關水龍頭或漏水未維修的情況,減少水資源嚴重的浪費。 本實驗使用Web:Bit開發板連接電腦偵測到的數據,發現漏水偵測電極的材質與結構都會影響偵測漏水的敏銳度,透過塑膠片磨砂處理與選擇黏貼間距適中的銀箔導電膠帶效果最為良好,以此條件進行實際水龍頭漏水實驗,Web:Bit會將漏水感測之結果傳送至LINE,可即時警示回報,進而得以改善或維修。 本研究已達成有效偵測漏水,利用Web:Bit將漏水感測之結果傳送至Google試算表,可以長期記錄學校各點之用水狀況,透過大數據分析學生用水習性,希望未來此裝置能廣泛應用於各場所,為節能減碳永續環境盡一份心力。

人造水龍捲-探討非磁鐵攪拌子運用於電磁攪拌器穩定運轉之研究

實驗課,使用攪拌器的攪拌子都是磁鐵,鐵磁性及非鐵磁性物質不能使用嗎?本組自製攪拌子,比較前兩者與磁鐵當攪拌子之優劣。研究過程中,非鐵磁性攪拌子由於磁吸力太小,無法運轉,故排除。唯有鐵磁性物質可行,在長度、直徑、重量與磁鐵攪拌子都相近下,觀察兩者在各條件的攪拌效果,顯示:攪拌時液面無漩渦則失速轉速與攪拌子到轉盤的間距呈線性關係。在相同條件下,磁鐵攪拌子的失速轉速永遠大於鐵磁性物質。磁性攪拌子的優點是可作業75%濃度之甘油,符合實驗室大部分所需條件且失速時不會懸浮、彈跳,相對安全,更具優勢的是內芯成本1顆不到0.4元,非常便宜。磁鐵攪拌子的優點是高濃度甘油(100%)作業無可取代,使用功能佳,不易失速。

別「碳」氣!讓稻穀「銀」你變「醇」!──奈米光觸媒還原CO2為CH3OH與C2H5OH

本研究將洗淨後的廢棄稻殼,以溫度600℃、時間4小時,鍛燒成SiO2,固定SiO2 1g並加入AgNO3,以Ag作為電子載體,製備Ag/SiO2奈米光觸媒。將定量觸媒加入已通1 小時CO2的NaOH(aq)中,以紫外光照射進行半導體光催化反應。以AgNO3的重量百分濃度為變因,發現重量百分濃度10wt%之光觸媒將CO2轉化為CH3OH及C2H5OH的效果比其他比例之觸媒的效果佳,故對其進行研究與改良。因此,將已合成之10wt%光觸媒分別以時間與溫度為變因,鍛燒為Ag/Ag2O/SiO2奈米光觸媒,分析討論其產生CH3OH和C2H5OH的效果,並與未鍛燒的觸媒進行比較。