第61屆--民國110年

目前在我們社區中有農家使用傳統做法製作麥芽糖，其容易製作且材料單純，可將食物轉換形式延長保存期限。藉由學校的特色課程，在五年級上學期會學到傳統的麥芽糖製作方式，五年級下學期自然防鏽與食品保存單元中，有學習食物的保存和化學變化。因此透過科展的機會，探討麥芽糖糖化的原因，藉此找出最佳的製作方式，增加傳統麥芽糖的生產速度並節省成本，以及面對現代人喜歡低糖不黏牙的喜好，做出符合現代人口味的麥芽糖，為社區的產業做出貢獻。實驗結果發現使用澳洲產的小麥草，水耕栽培3天，並且在常溫環境以小麥草與蒸熟蓬萊米1:2混合，靜置3小時以上，即可完成省時間及原料，且低糖、黏性較低的麥芽糖，這樣才會好吃不黏牙。

疫情導致醫療口罩需求與丟棄暴增，讓石化塑膠污染日趨嚴重。我們從自製聚乳酸PLA環保口罩過程中，發現新創減塑、友善地球元素可能性。首先改裝棉花糖機、自製鑿孔鐵罐頭加上5克重PLA粒子加熱抽短纖維﹔篩選幾種加熱器具實驗後，用離子夾模擬熱黏合法的「熱軋」模式成功將短纖維→不織布﹔以自製PLA不織布當口罩本體，搭配鈕扣型耳掛(布縫橡皮筋)兼具舒適、牢靠度與可重複再使用。與國家隊口罩實驗比較，發現外層撥水性與內層透氣性都較佳。 為了讓口罩「國家隊」晉升為「地球環保隊」，本研究以日常生活用簡單工具自製口罩、檢測並規劃符合PLA特性的全分解制度，減少塑料泛濫對於地球的負擔。期望達到「口罩保護人類、人類愛護地球」的雙贏境界。

我們發現學校、家裡到處有灰塵，室外的灰塵會經由紗窗進入室內，無論在櫃子上、桌上、地上都常常有灰塵，心想如果利用靜電吸塵的原理，讓靜電導入紗窗，是否能成功阻擋灰塵進入，來改善室內空氣品質，實驗結果發現我們研發的靜電紗窗，確實能攔截灰塵，攔阻80—90％的懸浮微粒進入室內，且透過並聯兩台靜電產生器的效果尤佳；同時利用線香煙粒，發現線香在通風環境正常燃燒下，靜電紗窗也可延緩室內空氣品質惡化。我們成功地在不鏽鋼紗窗上裝置自動型靜電產生器，研發出靜電紗窗來取代市面昂貴的靜電紗窗，有效地減少灰塵進入室內，維護空氣品質。

欲罷不能是一款與機率性質相關的桌遊，結合骰子的進行來完成遊戲，我們藉由遊戲體驗去發現到欲罷不能的問題，並設計實驗來尋求問題的解答，一步一步發現欲罷不能的小秘密。 從研究一、二的探討中，找出原規則各式各樣的機率情形，發現到與7越有關係的機率越大，而與2或12越相近的機率越小。但也在研究三中發現雖然7的機率最高，但若加上遊戲本身設定的方格數來闖關，所有數字機率都差不多。我們也在研究四、五的部分，將遊戲做兩種延伸（加入乘除、骰子面數），增加遊戲樂趣，也調整遊戲的難易度。也在研究六時進行策略分析，依據情況擬出該前進該停手的策略。最後，運用上述研究資料，設計Scratch版的「欲罷不能」桌遊。

藍晒圖是利用檸檬酸鐵銨與鐵氰化鉀調配成的感光劑，塗在紙上經過曝光、水洗、晾乾等程序，產生深藍色的影像而得名。藍晒圖的成功關鍵有四個條件：(1)適當比例的檸檬酸鐵銨與鐵氰化鉀混合的感光溶液比例60:40，會曝晒出最漂亮的普魯士藍。(2)太陽光是最佳的光源，且藍光是影響藍晒感光的主要色光。(3)最佳的沖洗液是中性1%的雙氧水溶液，顏色鮮明且艷麗。(4)藍晒圖的紙張選擇很重要，我們以紙張的吸水性、紋路、磅數來選擇最適合的紙張，日本水彩紙300磅就是不錯的選擇。藍晒也可以調色，用紅茶、綠茶等浸泡都有不錯的調色效果，藍晒調色也可以淡化、加深。用藍晒法可用來檢測市售抗UV產品的功效，也可以檢測紫外線指數。最後我們用藍晒法製作書籤和相片。

煮麵線或豆漿泡泡會溢出，本研究開發防溢器並探討最佳防溢成效的構造條件(專利第M609591號)。防溢器消泡作用為「泡泡從鍋底上升會撞到防溢器內部上壁或摩擦到上洞邊緣，造成泡泡破裂，使泡泡總量減量，故液面水位降低」。第一年於器材無法自製，此次第二年採用客製陶器，實驗有：上洞總面積、側洞數、防溢器高度、防溢器大小、不同水量、不同火力。結論為：防溢器防溢成效關鍵在「上洞比例6.3%～22.6%之間」、「上蓋表面積要大」、「高度要高」，製作的陶製防溢器中以A款(p.9)上洞比例在14.3%、4側洞、高度4cm的防溢器，是目前最佳的防溢器，可降低液面4.27cm；而且在中高水量及大火情況下防溢效果越明顯。實際應用在煮豆漿，確實可延緩溢出。

車用電瓶的蓄電力下降主因為極板產生了不可逆的硫酸鉛結晶，俗稱硫化。使電池恢復效能的方法之一：加入含硫酸鎂的化學試劑。本實驗利用鉛片自製蓄電池，模擬生活中電瓶在重覆使用下，其正、負極產生硫酸鉛的情形，並測定放電續航力。在電解液中加入不同濃度的硫酸鎂，其對極板結晶與放電續航力的恢復率呈正相關；實驗中發現，硫酸鎂會降低充電時陰極產生氫氣的速率。接著探討在不同的時機點加入硫酸鎂，結果顯示在充電前加入硫酸鎂的效果最佳。進一步研究不同鹽類(鎂鹽或硫酸鹽等)，其中只有硫酸鋁可提升續航力，而硫酸鋁、硫酸鎂和硫酸鉛三者皆為單斜晶系。最後，我們將此結果運用到車用電瓶上，發現硫酸鎂對其續航力確實有明顯提升。

有臭臭味的天然沼氣是一種混合氣體，其產生與廚餘和甲烷菌的厭氧化學反應有關，屬於生物化學的一部分。在甲烷菌吞噬廚餘的過程當中，可以將廚餘轉換成可利用的天然沼氣(主要是甲烷)，是較為環保且潔淨的再生能源。沼氣是看不見的氣體，若無特殊的器具，是無法知道在沼氣生成時，周遭的環境發生了哪些變化。因此我們利用人工智慧(AI)軟體–mblock編輯程式，加上編寫甲烷和廚餘酸鹼(pH)值的量測程式，監控收集沼氣時的實際狀況，判斷沼氣收集的時機。透過數據的分析，定義出沼氣最佳的生成條件。實驗的結果顯示，發現在沼氣生成的過程中，廚餘會先酸化，pH值會先降低，然後趨於穩定。在我們的測試中，澱粉含量較高的廚餘搭配購買的粉體菌組合，可以產生最多的甲烷。

2020年受新冠狀肺炎疫情影響，許多店家改用一次性紙容器，用完即丟，與環境保護背道而馳。因此，我們將廢棄的咖啡渣與回收紙結合，製作可重複使用的「咖啡渣紙容器」，並將用過的紙容器再次利用，作為可自行降解在土壤裡的環保花盆，甚至延伸應用到餐墊、紡織品、防撞墊、透水磚…等產品。 本研究將咖啡渣紙團以一體成型方式塑型，過程中添加糯米膠強化塑型的穩定度，並在紙容器外層刷上蜂蠟，結果發現咖啡渣紙容器在塑型、防水、耐溫、強韌、耐酸鹼與滿意度調查各方面表現均佳且穩定。 本研究之咖啡渣紙容器不僅可取代一次性紙容器，更可重複使用，甚至用後埋入土壤，有助於菜苗生長，有效達到「藍色經濟」之零廢棄、零排放的環保理念。

肺炎疫情肆虐全球，學校因應疫情進行各項清潔工作，於是我們想研究哪種清潔方式的效果最好。本實驗以ImageJ作為影像分析軟體，接著設計洗手方式、清潔劑種類、洗手乳質量、洗手液濃度及其放置多天後實驗，最後將常見清潔液用於環境上等六個變因來探討抗菌效果。研究結果顯示洗手方式為「濕、搓、沖、捧、擦」，其中乙方式無特別限制「搓」的動作，有較佳抗菌效果；以酒精洗手抗菌效果為佳；洗手乳質量以1.8公克為佳；純洗手乳為最佳清潔濃度；放置25天後以D組濃度(洗手乳：水=1：2)的抗菌效果為佳；在環境清潔實驗上，不論清潔液種類皆具有抗菌效果，其中以酒精為最佳。