第49屆--民國98年

在家中的陽台或庭院種些植物可以綠化環境，令人賞心悅目，可是照顧起來很麻煩。有時候一、兩天忘了澆水，或是上學來不及、或是晚上回家太晚，錯過了最佳澆水的時間，植物就會變得奄奄一息。為了解決這個問題，我們決定以「環保節能」為考量，希望能夠利用取得方便的回收資源做為材料，應用自然課所學的虹吸現象及毛細現象，設計出環保又實用的自動澆花器，讓家裡種的花兒可以一直保持活潑生氣。

此研究想了解是本土種蓋斑鬥魚或泰國鬥魚（本文簡稱蓋鬥及泰鬥）對孑孓防治較有效，在探討鬥魚的生態棲位時，發現其有趣的繁殖習性與打鬥行為，藉此對蓋鬥與泰鬥做深入的比較與探討。研究發現，兩種鬥魚的型態與習性大為不同：泰鬥好打鬥，蓋鬥食性廣、吃孑孓能力較強且能跳躍捕食捕食六公分高的蚊子；繁殖期公鬥魚喜歡在隱密環境下吐泡巢；母泰鬥會吃卵、母蓋鬥則會幫忙啣卵；鬥魚呈U 型交配後，會痙攣並暫時昏迷。根據實驗結果的比較，本土蓋鬥除了捕食蚊蟲與孑孓的能力較強，其生態棲位相對於泰鬥而言，也較適合台灣的環境。

本研究以戶外水平百葉窗探討其對室內溫度及照度的影響，試驗方式以1：8 比例縮小建築物模型進行試驗，探討窗片材質為壓克力、玻璃以及鍍膜玻璃，且分別加上不同角度百葉，以了解窗片材質、百葉材質、顏色及角度對室內溫、照度之影響。試驗以探照燈為固定光源，45 度俯角之方式照射。研究窗片材質、百葉材質、顏色及角度對室內溫度之影響。將試驗數據整理、分析及探討後，得知百葉角度向上時，室內溫度提高的速度遠比向下的更快。如深色百葉隔熱效果優於淺色百葉；木質百葉隔熱效果優於鋁片百葉；壓克力材質窗片隔熱效果優於鍍膜玻璃，且優於普通玻璃材質窗片；百葉角度與光源成垂直時隔熱效果較佳，與光源夾角超過90 度之後效果不明顯，但照度明顯降低。

101大樓「智慧型阻尼器」引發我們的好奇。其內所使用之磁流變系統為控制阻尼的關鍵。本專題研究不同之磁性流體如何經由控制磁場達到控制流體黏滯性的目的。第一部分為奈米磁性粒子合成，第二部份為磁性液體流動行為研究。首先經由三種不同的方法，合成Fe3O4 (圓形30nm；星形 40nm(core)), CoFe2O4 (圓形 10nm；近圓形3nm), 及Fe3O4 nanowire (40×40×200nm3) 等磁性粒子。流變測試可得到以下結論 (1) CoFe2O4之降伏應力較Fe3O4 高約3 至10倍 (2)粒子大有利於降伏應力增強(3) 圓形粒子降伏應力較星形粒子優 (4) 棒形Fe3O4微米粒子的降伏應力較Fe3O4 奈米顆粒高出甚多。(5)極限磁力度會隨著粒子濃度增大而增大。(6)要達到相同之降伏應力，可選擇稀的粒子濃度但高磁場，或高粒子濃度低磁場來完成。以上結論，為開發未來「智慧型阻尼器」值得進一步研究的方向。

本研究中，我們利用厭氧發酵菌來分解果皮、米飯，由過程中找出厭氧發酵菌產氫最佳環境因子，在於反應槽中添加微量元素，以提供細菌生長於類似原生長環境。在一系列的研究下，最後找到最佳環境因子：培養溫度35℃、反應前pH 值約７左右、反應後pH 值約4.95 為最有利於厭氧產氫菌進行產氣。我們試著利用水果皮當做原料，加上我們所取來的菌種，以利產氫。不需要像利用廚餘那般還需要經過特殊處裡，直接拿不要的水果皮產生氫氣，利用在我們生活上，這是更需要的便利！且十分有發展性可言 ，成本問題也頗能減少許多。

一個生活中常見的現象：有的蛤蜊煮後不開。我們可以聽見一個常見的解釋：因為牠們煮前已經死了、臭了，煮了才不開。然而這樣的說法根據是什麼？蛤蜊死後開闔的機制是什麼？我們並不明白。於是我們以求真的精神，科學的方法，檢驗這個說法。結論是：「煮前已經死了、臭了，煮了才不開」的說法不是絕對的，但是在已死亡，但腐爛狀況仍輕微的個體上，煮後殼不開的比率的確較高。研究最末，我們並提出蛤蜊開合的機制理論。

本研究探討影響綠豆湯煮熟所需時間的因素，包括比熱實驗、沸點實驗、綠豆泡水溶液長度變化實驗、滲透實驗及煮綠豆實驗，研究結果可以合理解釋煮綠豆湯前先泡水及後加糖的原因，過程中也得到糖水、食鹽水及海水的各種相關數據。同時為了更瞭解水溶液的結冰狀況，也做了凝固點實驗及結冰實驗。

在國一自然科課程內做芹菜蒸散作用實驗(附錄一)，出現實驗結果與理論相異的情形。 檢視芹菜蒸散作用實驗過程可能出現的誤差，發現無裂縫芹菜葉柄具中空管狀結構，在摘除葉片後形成極微細會漏氣的小洞，因此水會流進芹菜葉柄的中空管，量筒液面下降造成誤差(甚至達2.1ml)，液面下降的原因並非來自於芹菜葉片的蒸散作用。本實驗透過中空玻璃管、吸管模擬芹菜葉柄，證明實驗誤差的存在，並藉此改進實驗方法。 本研究發現，透過排水法可找到條件相同的芹菜，在芹菜葉柄上縱切一刀則可明顯降低實驗誤差，透過修正後的實驗方式，蒸散作用實驗結果就會出現與理論相符的情形。

『資源回收再利用』一直是我們所重視的議題，平常我們只有重視回收紙類、玻璃、鐵鋁罐、保特瓶、電池等。但絕大部份的人卻忽略了我們身邊其實還有很多可回收再利用的物品。本實驗利用椰子殼、甘蔗渣與茶渣，混合最低的回收紙來製造成紙張，並研究紙的隔熱性、吸油性、吸水性與燃燒效能，讓我們眼中絲毫不起眼的殼殼與渣渣做最大的利用。

美白牙膏是目前新興的牙齒清潔產品，其標榜具有美白牙齒的功能。參閱相關資料發現，造成牙齒變黃的原因很多，除了先天或外在藥物的影響外，常喝顏色較深的飲料也是造成牙齒暗沉的一大因素。故本實驗以蛋殼作實驗，探究不同飲料在蛋殼上的色素沉澱情形，並比較不同牙膏的成分及其脫色潔白效果。研究結果發現：一、 紅酒、可樂、蜜茶、咖啡、紅茶、綠茶、蘋果汁、奶茶等飲料最容易加深蛋殼顏色。二、 實驗所用的美白牙膏，都不含有能和色素反應的成分物質，無法使飲料顏色變淡或消失。三、 實驗的六款美白牙膏中，以C牌牙膏的潔白效果最佳，F牌牙膏的潔白效果最差，且C牌的潔白效果為F牌的三倍。潔白效果由優到劣依序為：C、D、B、A、E、F。