第59屆--民國108年

青唇物語

從網路上收集簡易自製護唇膏的方法,最後選定以蜂蠟、乳油木果脂、初榨橄欖油、甜杏仁油為基底配方,再以火龍果、甜菜根、芳香萬壽菊葉、蝶豆花、芳香萬壽菊花、蜜柑橘皮、迷迭香等植物萃取天然色素加入護唇膏中,並嘗試調整基本配方油脂之間的比例、色素倒入的比例、熬煮的溫度與色素萃取的方法,過程中發現芳香萬壽菊、橘皮、迷迭香的植萃較能和護脣膏液均勻混合。 於是進一步以滑潤度、堅硬度、持久度、耐熱度、保濕度等物理性實驗,從四種自製護唇膏中找出最優質的一款,並邀請親師生試用四種護唇膏,並填寫調查表;這兩者均得出芳香萬壽菊護唇膏為最佳。將市售七種護唇和自製芳香萬壽菊護唇膏一起評比,發現團隊自製護唇膏品質不輸市售產品,而且自製護唇膏材料天然容易取得,能簡易自製,不加防腐可使用3-6個月,符合國人需求和消基會標準。 自製護唇膏備受好評,六年級決定一起做芳香萬壽菊護唇膏和柳丁皮護唇膏,當作送給全校師長的謝師禮。

發光基團與巴克球作為二氧化碳還原光觸媒之研究

本研究使用巴克球(C60)或巴克球衍生物(PC61BM)作為主催化劑,發光基團(DTBT)作為副催化劑,兩者混摻成複合催化劑並進行各種變因調控,製成催化效果最佳的有機光觸媒,應用於還原二氧化碳生成有用的燃料,達到開發再生能源與減緩溫室效應的目的,另外也可以應用於殺菌與分解汙染物。 利用氣相層析儀進行二氧化碳還原產物的定性及定量分析,複合催化劑光催化二氧化碳還原產物以一氧化碳為主、甲烷為輔,主、副催化劑混摻的催化效率遠優於單一催化劑,複合催化劑的主催化劑選用PC61BM優於選用C60,DTBT與PC61BM混摻莫耳比為1:1時一氧化碳的產率最佳,而莫耳比為2:1時甲烷產率較佳,若在反應瓶中添加氫氣或增加水量,皆有助於提高甲烷的產率。

高者多勞

我們用簡潔的方法、巧妙借用益智遊戲的規則,解決一道月刊數學題目的一般化情形,得到豐富的成果。 「有9位足球隊員,身高兩兩不同,排成 3×3 的隊形,命橫列最高的2人舉手、縱行最高的2人舉手,兩次都有舉手的人去收拾場地。」 本作品探討上述題目隊形的一般化:隊員們分別排成任意長方形和長方體,得到下列結論: 一、將身高由低到高編號為:1、2、3、…,得到「必定收場地」的人之編號與「必不用收場地」的人之編號; 二、承一,若編號x不在必收或必不收之中,則可排出使x號學生收場地或不收場地的隊形; 三、收場地人數的最大值與最小值; 四、若人數p介於收場地人數最大值與最小值之間,均可排出恰為p人收場地的隊形。

節能簡易高效率膠原蛋白萃取法--海水魚淡水魚魚鱗結構比較、膠原蛋白萃取率及螢光效能分析

魚鱗為氫氧基磷灰石及膠原蛋白所組成。本實驗比較各兩種海水及淡水魚魚鱗結構,用簡易水煮法萃取膠原蛋白。實驗發現淡水魚-虱目魚膠原蛋白萃取效率最好,1~40分鐘約能溶出 0.2g膠原蛋白 / g 魚鱗,次為鱸魚、烏魚,龍膽石斑的溶出率最差,與魚鱗結構相關。SDS、X光繞射分析顯示膠原蛋白純度高,且加醋煮能提高溶出率 2~6倍。螢光光譜結果顯示膠原蛋白在325 nm 雷射光激發下即能偵測訊號強度大的藍光(410 nm)及綠光(490 nm),為偵測物質膠原蛋白含量的好方法。本實驗1分鐘加醋水煮虱目魚魚鱗的膠原蛋白成本1.5 元 / 1000 mg 為市售的 2~3%,為簡易高效能的膠原蛋白萃取方式。

非線性光影共振:利用雙振盪器研究其相位耦合特性

在此科展實驗中,我們設計一對耦合的蠟燭火焰振盪器來觀察之間的相對距離改變與耦合相變的關係,並用iphone慢速攝影與Tracker分享軟體來分析同步振盪與振幅死亡的區域,即期導致相位翻轉分叉變化的實驗條件;實驗結果顯示相變區域發生於雙振盪器距離d=0.8~1.2公分間,且在d=0.8公分處觀察到同步振盪(IP)、振幅死亡(AD)、反向振盪(AP)和相位分叉振盪(PFB)的混合狀態,我們成功的利用簡易雙振盪器實驗來解釋此非線性物理特性,而進一步瞭解振幅死亡和相位翻轉分叉之間的這種轉換現象,在未來,此成果將有助於我們避免其他的不適現象發生,例如神經元和腦細胞中的振幅死亡、捕食者系統中的振盪狀態、振盪傳播、或傳染性疾病傳遞等現象。

格子點的錯視全滿

本研究的內容關於:在一個三維的立方格子點(請見名詞定義),在其中連接格線,使得從每一面透視,行與列都被填滿格線,我們稱為錯視全滿。 我們想要找到達成錯視全滿的方法、方法數與旋轉下的相異方法數…… 對所有 n 立方格子點,我們得出以下的結果: (一)達成錯視全滿至少需 3n 條格線,且必有 3n 格線達成的情況。 (二)收集 n 錯視點集合中所有點的骨架,必達成錯視全滿。稱為錯視解。 (三)用 Burnside 定理製作程式,計算「旋轉下相異錯視解數」。 (四)使用 Burnside,計算「旋轉下相異錯視解數」的一般式、遞迴式。

終流砥柱-消波塊對橋墩沖刷的影響

本報告研究不同洪水量對橋墩沖刷的影響,以高雄甲仙區之寶隆大橋為研究主體,並使用縮小模型搭配沖刷水槽,以模擬實際河流對橋墩沖刷之影響,再搭配消波塊探討對橋墩的保護效果,最後利用Surfer繪圖軟體繪製沖刷前後之地形變化,進行圖形之對比與分析,即可完整呈現不同洪水量與各類型消波塊配置之沖刷差異。 由實驗結果歸納發現,水位及流速越大對橋墩造成的沖刷越強,對橋樑的破壞也最嚴重;另外消波塊的型態與排列方式可以有效減緩流速並降低沖刷,達到一定的保護效果,值得未來做更進一步的研究與討論。

「混」是「膜」王─探討海藻酸鈉及澱粉混和薄膜的特性

本研究旨在探討海藻酸鈉、澱粉及兩者混和成膜的特性,並討論上述薄膜添加氯化鈣進行交聯後對薄膜特性的影響及應用,希望將薄膜進一步應用在生活中。研究發現支鏈澱粉含量多所組成的薄膜,黏性高、易破、厚度最薄;添加澱粉量愈多的薄膜愈硬脆,若提高海藻酸鈉濃度可使膜較為平整柔軟;與氯化鈣交聯成膜則會使薄膜厚度增加、面積縮小;添加澱粉的海藻酸鈣薄膜吸水率提高,3%糯米粉乾粉混合膜的吸水率達99%最高,薄膜乾燥前期的含水率下降速率較快,將此薄膜重複吸水,第一次吸水量最高,之後的吸水量減低且往復吸水、乾燥的速率提高,將薄膜添加水晶寶寶可使吸水量增加製成吸水墊,以期取代目前生鮮食材用的PE淋膜不織布吸水紙,將能更具環保價值。

會呼吸的複合式環保蛋殼植栽容器

為了環境保護,政府推行減少使用塑膠用品,我們看到裝著植物的塑膠軟盆,在植物移植至花圃後就被丟棄,因此,我們選擇蛋殼和天然物質聚乳酸,製造出可自行在土壤中分解的植栽容器。 在蛋殼植栽容器中加入菜肥,肥料會緩慢釋放到土壤中並減少流失,還能優化土壤,緩衝土壤的酸鹼性,具有複合性效果,有助於植物生長。透過模擬運送震動,找出了適合蛋殼植栽容器的包裝和運送方式,利於產銷運送。蛋殼植栽容器會在土壤中自行崩裂,尚未完全分解的碎屑,繼續施放養分,有助於植物生長,同時,植物也無須取出再移植,可以取代塑膠軟盆,是一種創新的作法。

土壤也有健康檢查?校園食農教育土壤性質之研究

康軒版自然課本第七冊第三單元「大地的奧秘」有觀察土壤課程,想了解食農土壤性質,便研究這主題。 A、C與D區是「砂質壤土」,是「壤質土壤 (中質地)」;B區「壤質砂土」,是「砂質土壤 (粗質地)」,B土質比較觸感粗糙。密度與土質組成對植物根部生長關係,B、C、D區「理想總體密度」,A介於「理想總體密度」與「開始影響根系生長的總體密度」之間。 含水量D區最大、C最小,土壤呼吸量B區最大、D最小,D區土地最貧瘠,因高含水量、低密度及最小呼吸量,B土地最肥沃,因土質濕潤、密度適中、呼吸量適可。 A、B、C區pH微鹼性,D區中性,全區pH 7.1-7.8,適合種玉米、胡蘿蔔、白菜、蔥、芋頭、大蒜及韭菜進行食農教育。