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高職組

2D電鑽研究與設計

居家DIY中最常用到的固定工具非「膨脹螺絲」所屬,俗稱「壁虎」。凡是家中,有需要固定在牆面、天花板的東西用它準沒錯。在安裝「壁虎」前,一定要先在牆上鑽一個適當直徑的孔和所需鑽入的深度。要如何快速且準確的鑽出一個「壁虎」所需用的孔,考驗每個人的技術,也直接影響日後懸掛重物時,「壁虎」可承載的安全重量。本研究為設計一個便利的電鑽外掛裝置,任何電鑽外掛上後,就可利用裝置上的「超音波」快速的測量出裝置至牆面的距離,並可自行設定所需的「壁虎」長度,當手持電鑽鑽入深度到達設定值時,自動告知使用人,且利用裝置內的「加速度計」快速判斷使用者的電鑽是否保持水平。讓每個人都能輕鬆的享受DIY後的成就感。

哥哥爸爸真偉大,只要我長大?終結香附子

“香附子“是會以木子繁殖的雜草,木子可深藏在地底下長達七年,度過惡劣的環境後再次生長。現最有效的防治辦法為深掘拔除、單株注射除草藥劑以毒殺全株。初步研究以覆蓋、酸與鹼性溶液澆灌、同時栽種競爭生長作物,實驗其對香附子的木子生長的影響。結果為:片狀瓦楞紙覆蓋、2%檸檬酸澆灌、1%肥皂水澆灌皆可有效抑制生長。得到初步成果後,我們進一步參考觀賞草種的適應範圍(pH5.5~7.0),使用固定pH值(4.5、植範圍。依據兩項實驗觀察,推測香附子適合生長在pH5.5~6.5間的介質條件,而在使用適應條件外的酸、鹼溶液澆灌時,多次的隔日施用可有使葉片黃化的植株生長抑制作用。

神奇氣囊-全方位救生氧氣供應系統

氧氣是生命必需的元素,許多公共設施、住宅、交通工具,均提供防護的氧氣器材。最常用者為加壓小型鋼瓶,然而高溫會爆炸起火,無法廣泛應用於各種救災。有鑑於此,我們研發出造型輕巧便於攜帶,能產生適量氧氣的裝置「神奇氣囊神奇氣囊神奇氣囊神奇氣囊」,並可安全存放,不會有高溫爆炸的危險,可廣泛應用於各種災害的救難,如溺水、火災、高山、地震。本研究系統分為兩大項:一、溺水偵測系統溺水偵測系統溺水偵測系統溺水偵測系統結構輕巧佩帶在人身,運用水的電解導電反應,「臉部浸在水中臉部浸在水中臉部浸在水中臉部浸在水中」過久,系統自動啟動安全氣囊,同時發出警示燈號求救。二、安全氣囊安全氣囊安全氣囊安全氣囊造型輕薄不會妨害運動,按下按鈕立即自動提供氧氣,達到救難目標。本系統還適用其他類型的救難使用,期盼本研究能保障人們的生命安全。

囫圇吞「藻」-天價藻膽蛋白質快篩法

本研究的目的在開發一種新的篩藻邏輯-「藻泥+PVA抹盤法」,可以在少量、簡單、快速且有效地的原則下判定藻種是否含有足量的藻膽蛋白;再以傳統萃取方法進行量化的確認。最後結果:(1)在藻株的培養上,若在充足的CO2供應下,泥生顫藻的培養可達到7.016 g/L乾重,濃度遠超過業界所稱具經濟性的指標(5 g/L)。(2)在基因鑑定上,生物資源保存及研究中心確認泥生顫藻是一個新屬,也接近偽魚腥藻。(3)在藻膽蛋白的品質上,來自泥生顫藻的純度為0.72;溫泉藻的純度為0.74,皆大於0.7,已達到食品級的水準;產率大於100 mg/g(值得開發的門檻)。由於藻膽蛋白的單價比黃金還貴,說明本研究發展的新方法所發現的泥生顫藻具有非常大量的藻紅素,整體的開發極具經濟效益。

運用影像量測與遠距網路技術於沖壓模具之整合研究

本研究係結合沖壓技術、影像量測與遠距網路的技術,來整合一個沖壓應用系統。首先以科學與節省成本的田口方法規劃且進行沖壓實驗,再以影像技術建立一個精準的量測系統,透過影像量測探討其沖壓的毛邊與剪斷面的變化,且透過遠距網路監控的技術,達到即時溝通、討論設計。而本研究最後將此三方技術有效的整合建立成一個沖壓應用系統,而透過此系統可供業界兩地進行交流,突破空間、時間的限制與浪費不必要的資金,也可防止商業機密外流,在學校可以使老師透過電腦螢幕觀察加工實作的狀況或是應用於教學上。

以菲涅爾透鏡改善太陽能板發電功率探討

本文主要針對目前使用較廣泛的矽晶太陽能板為研究基材,以不同菲涅爾透鏡的排列組合方式,尋求改善太陽能發電功率的最佳條件。本研究主要分成兩部分,第一部分探討太陽能板材質、透鏡種類、聚焦距離及照射角度對太陽能板發電功率的影響,第二部份則針對菲涅爾透鏡排列組合(1.分散式菲涅爾透鏡光線聚集型2.分散式菲涅爾透鏡光線分散型3.陣列式菲涅爾透鏡)對單晶太陽能板發電功率的探討。實驗結果顯示,若是利用九片分散式菲涅爾透鏡分散聚光型,能有效的增大照光面積,其發電功率是未加透鏡的55倍左右,有效改善單晶太陽能板的發電功率,並且菲涅爾透鏡的價格非常便宜且製成也較為簡單,因此能大大增加太陽能板的經濟效益。

多功能窗簾控制器

讓科技融入生活,運用科技提升生活品質,這是此項“多功能窗簾控制器”的最大特色,不但產品特性涵蓋了感光、遙控、定時、手動兼具外,更考慮到經濟性、方便性、實用性與安全性,是一項面面俱到的優良科技產品。一般研發科技產品,往往陷入靈活創意卻忽略了是否具體可行,付諸實現的可能,如此一來,就陷入了所謂空中樓閣叫好不叫座之研究障礙中,很多發明家皆面臨如此窘境。所以在思考如何研發新產品改善生活品質時,應時時對照是否可行、是否經濟、是否比原來更改善、是否安全……等,一切就緒,付諸實現機率將因而大增。此次研究過程融合了創意、團隊、克服困難及老師的提示與指正,能將團隊思考變成實際產品,這期間的過程是艱辛的,而這一份成果是甜蜜的。研究小組在北區科學展獲得優勝時,相擁歡呼、互相道賀,更希望能在參與全國評比之中脫穎而出,榮膺肯定。最重要的是本項產品之構想,是否能為全國百姓提升生活品質,造福社會皆是小組成員的最大心願。學生習作,縱使考慮頻繁,總免不了思考不周,並祈各界指導能不吝賜教。

e化家庭醫療、保全、節能之系統整合應用

本作品完成一個遠距醫療、節能家電控制、保全監控系統的整合設計。實作時電腦安裝監控卡及攝影機,使用遠端電腦連線技術使監控區域影像透過網路傳遞到遠方,同時,利用電腦控制技術配合光感測器、溫度感測器及三軸加速器,可以用來量測心跳、溫度以及運動量,具有即時偵測、監督、儲存的功能,而且透過煙霧、瓦斯感測器、人體感測器與攝影機可達成保全的功能。此外,利用電腦IO控制技術可在遠方操控監控區域內各種電器產品之開關,包含電視、廣播系統、除溼機..等。因此,可以遠距或定時開與關,具有節能、省時且便利的功能。本研究主要是提供一個新形式的整合應用,將醫療儀器、家電控制、保全裝置整合於一套設備中,功能完備且經濟實惠。

一指神功清潔溜溜

目前市售白板與板擦,多為人工操作方式,老師教學於白板書寫完後,需由學生或教師清理白板,這種不便性影響教學情境。本裝置為一機電整合設計之設備,只要用按一下開關即可完成白板清理工作。此「自動板擦機」乃運用高職所學知識(機件原理、力學…),團隊分工設計製造完成。觀察教師擦白板動作,完成2D平面組合圖、零件圖與3D立體圖設計,進而將零件分成一般標準件與自製零件,標準件向外面廠商購置,自製零件由學生團隊依零件圖使用學校設備加工製作,最後完成作品組裝測試。學生學習理論課程後,借由創作學習批判思考、發現問題、分析問題與解決問題之能力,進而對機械應用產生興趣,故發明創作可以提高學生內在的學習動機Czaja & Cummings(2009)。

綠豆芽增肥計畫

本實驗探討蘋果、香蕉、電石等材料對綠豆芽生長之影響,結果顯示蘋果、香蕉、電石等材料的乙烯或乙炔量能改變綠豆芽莖細胞的生長方向,促進莖徑肥大,莖徑明顯比對照組粗,而酒精處理效果不佳且有異味。完整或受傷的蘋果果實,不論間隔處理或採收前處理對莖徑的促進效果相似,但間隔處理較採收前處理能控制綠豆芽生長情形,但隨著氣溫升高,綠豆芽生長快速,因此1~3 月宜採間隔處理,而4 月後宜採持續處理,促使莖徑肥大更顯著。蘋果皮所產生的乙烯,比完整果實或受傷果實更能促進油綠種綠豆芽莖部肥大,每35g 綠豆使用100~80g 的果皮處理對綠豆芽莖徑的促進效果良好,使栽培的綠豆芽莖徑接近化學藥劑處理的綠豆芽商品品質。