第49屆--民國98年

本研究效法自然法則光合作用「光反應系統二」註1內，葉綠素受光照激發出電子的機制，應用在電池發電，有低成本、環保且製程簡易的優點。本作品中分為以下幾項研究:一、不同電解液對電池發電影響，以KI-I2(aq)電解液其提升效果較佳。二、不同色光對電池發電影響，紅光下發電效果較佳。三、將葉綠素電池與DSSC(Dye-Sensitized Solar Cell)染料敏化電池做比較，發現葉綠素受光可自行激發電子產生電能，而其他光敏劑則必須要TiO2 薄膜的支持才可有效利用。四、添加奈米金以吸附葉綠素提升吸光表面積，並加強葉綠素激發電子的效力。實驗發現奈米金有助於提升葉綠素電池發電效果。

據我國衛生署最新報告指出，結直腸癌已成為癌症中的頭號殺手。飲食中所含的各類致癌成分就是引發消化道突變、癌化的重要原因。經由食物中所攝入的亞硝酸鹽即是此些致癌劑的前驅物之一。如何減少攝入亞硝酸鹽或是如何阻止已攝入之亞硝酸鹽轉換成具致癌力的亞硝胺便成為了我們關注的題目。針對常見的兩大亞硝酸鹽來源（即醃製肉品與蔬菜）做檢測，發現品牌盒裝香腸較市售散裝香腸、臘腸安全；一般蔬菜保存時間與其內之亞硝酸鹽成正相關，有機蔬菜、地瓜葉、瓜類、球莖類則較無此問題。芭樂、櫻桃具有良好的亞硝酸鹽清除效果，市售統一每日C 果汁系列與統裡茶裡王濃茶系列效果亦佳。蔥蒜類以蒜頭為最有力的亞硝酸鹽清除者，但蒜香口味食品無此功效。

參觀茶園時，老闆娘提到喝剩的紅茶放久了，竟長出白色菌膜，紅茶也變酸了。經過資料蒐集，我們發現是微生物對紅茶產生發酵作用。在五下自然「微生物的作用」單元中，介紹利用微生物使食物發酵的實驗，與「酸紅茶」有些關聯。我們針對「紅茶發酵」有關因素展開研究，瞭解其中奧秘。在研究中獲得以下發現：一、 微生物（紅茶菌）對紅茶、綠茶及烏龍茶的發酵作用，以紅茶最好。二、 紅茶加入黑糖、赤砂糖……等六種糖後進行發酵，發酵差別並不明顯。三、 紅茶加入適量的糖，發酵較快。如果加入太多糖，糖的濃度過高，發酵不佳。四、 紅茶在室溫中發酵較佳；冰箱冷藏溫度太低，發酵並不理想。五、 紅茶接觸空氣發酵較良好，將紅茶密封未接觸空氣，發酵不佳。

本作品目的在於探討小學自然與生活科技教材有關電磁鐵裝置之內容，其線圈纏繞的形狀與電磁鐵磁力之關係。實驗小組利用自行設計之實驗設備操作實驗，自製4 種外圍周長相同、但形狀不同的中空柱體，分別以相同長度之導線纏繞相同的圈數做成各式電磁鐵，再利用砝碼及迴紋針做為測量磁力之工具，得到「相同線圈數之情形下，所繞的線圈之形狀愈靠近圓形者，其產生的磁力愈強」之結論。實驗小組並針對線圈纏繞之中空管的粗細大小對磁力的影響提出現象的探討，得到「磁力的大小與中空管的粗細並無直接關聯，透過電阻與電流的測量，通過線圈之電流大小才是影響磁力最重要的因素」之另一結論。最後，實驗小組利用穩定之電源供應控制，設計一嚴謹之操作步驟，以維持實驗結果之穩定性。最後針對電磁鐵各種變因與磁力的影響，提出了現象的觀察心得。

當我們在學魔術方塊時，我們買了書，還到網路搜尋一些相關的教學資料，我們發現都只是圖形、公式和方法的解說，這些內容既多且雜，大家的疑問：「我手上的魔術方塊現在要套用哪個公式呢？」，非常不容易學會，因此，我們想做一個『互動式魔術方塊教學軟體』。我們使用Visual Basic 2008 Expressed + DirectX 9.0，魔術方塊的3D 畫面使用Direct3D，音效使用DirectSound，此軟體的兩個創新想法為：（1）增加互動性：使用者可設定電腦上的魔術方塊與自己手上的一模一樣，執行程式後你只要跟著電腦轉和聽語音解說，就可學會。（2）圖形與公式的簡化：圖形：網路上有約27 種，我們只有用『1 種』簡單又好記的方法。公式：現在的做法有10 幾種，我們只用『5 種』方便又好用的做法。下圖為軟體的操作畫面，從使用者的意見反應得知，這是第一次有這種教學軟體，此種互動式實況教學也真的有助學習。

陽光、空氣、水，是生命的三大要素，加上合適的溫度，植物才能順利成長。一般植物是被動的接受照顧，我們感受不到它的喜怒哀樂。不妨換個角度想像一下：若植物也能像動物一樣，飢餓或口渴時，能自行移動來滿足生理需求，如此主人就不須付出太多精神，也能享受種植的樂趣。如果植物也能夠說說話，唱唱歌，自娛娛人一番，這樣盆栽就不只是普通的盆栽，更是一個人見人愛的寵物了。本作品包含六大功能：一、感測功能：能感測生長環境。二、語音功能：植物能夠「說話」，讓主人得知盆栽現況。三、自走功能：使盆栽移動至定點。四、紅外線功能：以紅外線控制光源、水源等。五、太陽能充電：以太陽能板充電。六、娛樂功能：植物舒適時，便自動播出音樂。

本研究針對虎皮蛋糕的製程與配方進行一系列探討，實驗結果顯示，烘烤溫度宜設定在210?230℃；攪拌時間宜採用3?6分鐘；滯留時間宜在10分鐘以內，時間愈短愈好；蛋黃含量宜在80?120％；採用糖粉、細砂、二砂對蛋糕表面的紋路影響並不明顯；各種穀粉皆可形成紋路，其中玉米粉、在來米粉之紋路較長。統整各實驗結果，發現糊漿黏度對於虎皮蛋糕紋路長短與粗細影響甚大，若糊漿的黏度愈低，則蛋糕的紋路愈長。實驗結果亦顯示，糊漿泡沫內的澱粉粒愈多，糊漿黏度愈高，烘烤時高溫使糊漿表面凝固結皮，並改變了糊漿的表面張力，導致其表面扭動與內縮變形，進而形成凹凸的紋路，同時高溫也促使蛋糕形成金黃色的虎皮紋路。

為協助建立良好用電習慣，讓家中省下可觀的電費，本研究製作的家庭電力監控系統，即時的圖表顯示家中電力耗損的情形，可監視家庭成員的用電，協助改變用電習慣，進而達到省電的目的。在安全方面，當電流過大時，也可發出警訊或切斷電力，免於走火的危險。使用軟體控制各電力迴路，設定旅行、睡眠…等程序，以便在這時候，確實切斷非必要電力。本電路設計使用霍爾元件感測電流，電流值經A/D 轉換後，將資料透過USB I/O 卡寫入電腦，儲存於資料庫，藉以產生圖表資訊，呈現各插座的用電狀況。將系統所計算的電流值及度數，比對理論值、瓦時計及數位電流表的測量值，並做具體校正。經實測證明可提供可靠的數據，能夠即時提供用電狀況，做為家庭節能策略的依據。

吹泡泡，是每個人都喜歡的遊戲，想像身旁圍滿泡泡的情景，彷佛就像是身在仙境般的自在與快樂！我們發現目前市售的泡泡機，都無法滿足我們期待能夠自動填充泡泡水的功能。因此我們這樣想：如果能夠自行研發一台能讓泡泡水源源不斷，並讓泡泡自動吹出的泡泡機，這樣既省事不費力，又可以增加自己快樂的層次，那不是很好嗎？為了能夠達成上述的目的，我們進行了自製泡泡水與自製泡泡機的研究。透過蒐集與實驗的過程，我們自製出?100cc成本約5.41元、且每次可吹出42.8顆泡泡的泡泡水，比市面上販售的聯億及凱成泡泡水成效好。另，透過第一代、第二代與第三代泡泡機的「原理檢驗」、「吹口改良」與「風扇改良」過程，我們成功的研發出一台可自動循環，且每五秒可以吹出50顆以上泡泡的泡泡機。

金門高梁聞名遐邇，但每日衍生六百噸以上的酒糟。原先處理方式是將酒糟倒入海中，但對海洋生態污染極大；而改用酒糟飼養牛或作有機肥料；本實驗旨在找出解決酒糟的新方法，減低其對生態環境的負面影響。本次實驗之發酵液是由酒糟、菜葉、蔥及白蘿蔔絲加水浸製後，過濾菜渣再放入豆腐浸泡。並採用官能品評來評斷臭豆腐的組織、香氣及口感。經實驗得知，配方為菜葉300 公克、蔥150 公克、白蘿蔔420 公克、水5000 公克、酒糟700 公克，經三十天之室溫發酵液浸泡豆腐七天，所得臭豆腐近似傳統臭豆腐之風味；故證明酒糟能替代腐敗肉類達到發酵效果製作臭滷水。此實驗確實達成利用酒糟、減輕環境負擔之目的，若結合業界開發生產，定能為金門環境保育盡一份心力。