全國中小學科展

高職組

天然 ㄟ尚好—瓜類蔬菜之抑菌研究

本實驗利用五種瓜類蔬菜,分別為南瓜、苦瓜、絲瓜、冬瓜及小黃瓜等為試驗材料,將所取得之萃取液以濾紙圓片擴散法(disk diffusion technique)進行抑菌試驗,其試驗菌株以3株細菌為對象。初步試驗結果顯示南瓜具最佳抑菌活性,次為苦瓜、絲瓜、小黃瓜、冬瓜。進一步探討不同溫度、pH值對其抑菌活性之影響。結果顯示,五種瓜類萃取液經121℃,20分鐘加熱處理並不會破壞其抑菌成份;萃取液則因pH值不同而改變抑菌活性,各組實驗皆在pH值較低情形下得到較好抑菌活性。由初步試驗中得到南瓜萃取液具有最佳抑菌活性,因此進一步進行食物模式研究,添加不同濃度之南瓜類萃取液於4℃市售柳橙汁、鮮乳、奶茶及豆干中儲存5天,其生菌數皆低於控制組。

自製大蒜香油

分析大蒜的活性成分,除了含蛋白質、碳水化合物、維生素及礦物質,可提供基本營養外,最特殊的是大蒜中含有豐富的有機含硫化物,能增加身體健康,還有提供特殊濃郁香味,卻有報告指出高劑量的生大蒜中硫化物會對消化道黏膜會造成刺激,嚴重者還引起過敏反應及胃部燒灼不適感(陳思廷,1998)。 \r 而另外當我們在料理時會使用大蒜來進行爆香提味,但其香味持續力低,且易燒焦及增加油煙的產生,對料理的外觀與味道會有影響。 \r 因此討論萃取溶劑對大蒜含硫化物—allicin之保留量與探討自製大蒜油濃度,乃為本研究主要方向。 \r

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。

轉葉型垂直軸風車原型機之研究

近年來,能源需求日益增加,使全球氣溫上升及環境污染影響的問題越趨嚴重,再生能\r 源的開發,利用,是全世界共同努力追求的目標。其中太陽光能及風力發電最具成效,也是\r 成長最快的乾淨替代能源。\r 目前的風力發電轉換效率不佳,就國內而言,其發電成本仍遠高於與火力發電及核能發\r 電,我們針對垂直軸風車,改善其功率因素。觀察蜜蜂拍動翅膀的動作,研究出可自動翻轉\r 葉片的風車,使葉片迎風面能自動和風向垂直增加受力,逆風面與風向平行以降低風阻,並\r 研究出第一型與第二型,跟傳統水平軸三葉片做比對,並自製簡易風洞,測量其輸出功率,\r 期望能提高風能的轉換效率,對於能源、溫室效應及環境污染等問題能有所幫助。

便器自動沖水器裝置

學校、捷運…等公共場所的廁所,雖然都有提醒大家使用完畢後要沖水的標示,但仍然有部分的人有看沒到,造成下位使用者的不便。為了減少環境的髒亂,因此我們針對以上問題以學校所學的專業知識以純機械結構構想出自動沖水裝置,以電腦輔助繪圖預先判斷結構合理性,並進行實驗與測試、記錄其結果。使用者在使用座式馬桶時一定會使用到馬桶蓋,而馬桶蓋是以固定軸心旋轉的座墊,與機械傳遞動力的方式類似,啟發我們連想該部位可以當作是機構啟動的部位。配合合理的機構設計期望能達到當初設定題目的目的,就算方便完後忘記沖水,在下一位使用者來之前,也會自動幫你清理排泄物。而且本設計不需電力即可做用,不但節約能源也為地球盡一份心力。

多方向輸送裝置

傳統滾筒式輸送系統僅能產生單方向的輸送效果,而且無法在系統上調整運送工件的前後左右的方向,為改良上述的缺點,本裝置設計多方向輸送機構,採用四只市購的2 英吋PU輪組,配合四個正齒輪機構設計的驅動軸,並選擇傳統的電驛控制方式,來控制永磁式直流馬達的單一動力源,完成一軸對四軸的動力輸送與控制,並運用簡單邏輯方法來分析驅動軸的正裝與反裝以簡化機構,調整壓縮彈簧產生的彈力,藉由錐面摩擦輪滾子與驅動軸pulley和摩擦圓盤之間的摩擦力,運用摩擦力作用來輸出機械功率,完成工件的輸送。

水塔自動定時清洗裝置

本研究是設計一個清洗水塔的自動化流程與設備,來取代需要專業人員的清洗水塔工作。這個清洗裝置有下列幾項特色:特色1:具有定時功能,讓使用者不用特地以手動操作來清洗,所以在忙碌的生活中,清洗裝置也能達到自動清洗功能,來保持住戶用水的品質。特色2:清洗之前,有一段水位控制時間,會將住戶用水的水位保持在低水位,以免浪費太多水源,一來環保,二來省錢。特色3:以自動清洗來替代人力清洗,除了省時、省力,也不用花太多金錢清洗水塔,就能有好品質的水。特色4:進水時進行一般灑水動作,跟進水一起同部進行,這樣可以使表壁邊的細塵被沖洗掉,而不容易形成髒污,達到維持乾淨的效果。

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)。

健康貢丸之製作

貢丸是國人非常喜愛消費的肉製品之一,貢丸製品是以一種畜禽肌肉作為原料,加入鹽和其他配料,利用擂潰機或攪拌缸在低溫環境下萃取出鹽溶性蛋白,做為乳化劑,再與脂肪煉製成一個安定的乳化物,再經加熱使蛋白質凝固製成。為因應國人對健康的需求又能享受傳統美食,便希望能以植物油脂代替傳統貢丸中的豬背脂,經多次的試做,終於成功的做出植物油『健康貢丸』。且經針對本科學生、本校教職員工及社區大眾的品評結果顯示健康貢丸在外觀、脆度、彈性、口味與口感都與豬油貢丸差異性不大,表示利用植物性油脂取代豬背脂所製作的『健康貢丸』在官能品評並不比傳統貢丸差,在總接受度方面較能接受健康貢丸的總人數有 61%,傳統貢丸有 32%,且在喜愛度方面也呈現健康貢丸 59:27 的結果,此結果顯示能接受及喜愛『健康貢丸』的人數比傳統貢丸高。健康貢丸以葵花油製作時最佳且在產品中不會產生令人不快的味道,在貢丸亦可添加蛋白取代油脂,可製成低脂的健康貢丸。

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。