全國中小學科展

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高職組

光合細菌對水中污染油脂分解之探討

此研究是探討光合細菌對污染水中油脂的影響。利用光合細菌(Photosynthesis Bacteria; PSB)來探討對油脂分解的能力,實驗使用的油脂4種,分別是柴油、沙拉油、橄欖油和豬油4種油脂來做為實驗對象。然後取4種不同的油脂各2克分別加入光合菌液98公克做為實驗組,對照組則取4種不同的油脂各2克分別加入海水98公克作為空白對照(不另添加光合菌),每組皆為2重覆實驗,以純光合菌液98公克作為校正組,再利用索氏萃取裝置分離光合菌和水中的油脂,進行油脂回收,實驗進行4週,計算油脂的減少量和油脂分解率作為評估光合細菌對4種不同油脂分解的能力。

日本菟絲子與平原菟絲子寄生現象之觀察

菟絲子屬於高等寄生植物,危害農業作物,其特殊的寄生方式與其他綠色自營性植物非常大的差異,具有特殊的科學研究價值。菟絲子會產生特殊的吸器(haustorium)侵入寄主體內奪取生活所需的養分及水分。本研究經由現場調查、斷莖及種子培養台灣近年來中部地區頗為猖獗的日本菟絲子(Custuta japonica Choisy var. japonica)與平原菟絲子(Custuta campestris Yunck.)以瞭解其生活史,發現極為獨特的自體寄生及重複寄生現象,日本菟絲子主要是由斷莖傳播;平原菟絲子主要由種子傳播。使用石蠟切片發現兩種菟絲子都會產生特殊的一群分生細胞,稱為刷狀細胞侵入寄主組織連通至寄主維管束奪取寄主水分及養分。

磚製綠能-以水庫淤泥及回收資源為例

台灣水庫淤積問題相當嚴重,總淤積量約蓄水容量的17.44%,高達479,000,000m3,並持續淤積。而當清除水庫淤泥時延伸出的淤泥棄置問題及工程棄土問題,我們擬定一種加勁磚,以淤泥或工程棄土為主要填充材,添加第一型水泥為黏結材,加入適當水量可製成景觀磚,但因土體強度不足,而透過天然植物及環保回收料作為加勁材,藉此強化其抵抗外力之能力,達到減少淤泥或工程棄土問題兼具資源再生之功效。研究目的為探討使用淤泥或工程棄土,添加兩大類加勁材(天然、環保類),研究加勁材對土體之抗壓、抗拉及抗折強度提升率之影響因素。經實驗模擬後,發現水泥添加量(W/C=2.0↓)與養護齡期(7天↑)為強度提升率之主要因素,而土體之握裹力以纖細加勁材具有最佳強度提升率。

遠洋船舶淡水製造機造水原理之研究

水資源匱乏的問題已被世界各國所重視,面臨缺水的危機,開發水資源成為共同努力的方向,其中海水淡化是最具前瞻性與發展性措施之一。另外,長期海上作業的遠洋船舶,若具備淡水製造能力,將能提高船舶的續航里程。因此,本研究針對遠洋船舶淡水製造機所用之真空蒸餾法( 0.4atm 至 0.05atm),對其造水因素之真空壓力、沸點溫度、冷卻水溫度、海水含鹽量等進行實驗觀測,旨在尋求最佳造水操作條件及熱效率,以提供淡水製造機設計、製造及操作之參考。實驗結果顯示,最適宜之真空海水淡化條件為真空壓力=0.2atm、溫度=65(℃)、造水率=1320(ml)/仟瓦×小時、最佳熱效率=51.2(%),所造之淡水含鹽度在 220ppm 以內,符合國家淡水標準(含鹽度 250ppm),此操作條件可避免鍋垢之產生。

豆奶優酪乳之開發

黃豆俗稱大豆,是一種很神奇的穀物,含有豐富的營養成份,它除了對人類逐漸面臨因蛋白質與熱能缺乏所引起的食物危機,提供了解決之道外,很多研究報告也指出黃豆具有降低罹患某些癌症的風險,而美國食品藥物管理局更正式核淮黃豆製品上,可標示降低膽固醇的訴求,這些在在說明了黃豆的高利用價值。然而可惜的是,目前全世界的黃豆只有12%用於食品,其它88%竟只是當作飼料來應用,實在太浪費了。\r 黃豆製成的豆奶,香甜可口,是東方人早餐中的重要食品之一,可以說是我們中國人的"牛奶"。\r 吾人突發奇想,若能以價廉物美的豆奶取代牛奶,製成目前很流行的健康食品-----優酪乳,或許能使人們更充分的利用上帝賜予人類的珍寶。由於目前市面上尚未有豆奶優酪乳的產品販售,於是在老師的指導下,展開"豆奶優酪乳"的研究開發。

綠能有機農業環境科技守護神

科技始終來自於人性,本作品是以綠能驅動農業環境之改造及生物、光電科技等的結合同時亦具節能減碳、多彩照明、有機土壤改良、物理性蟲害防治與光色舒療法等綠活之效果,並藉由科技與自然環境之媒合而深植於普羅大眾生活之中,進而達到有機農業推廣的目的。其作品特色: (一)、響應節能減碳有助減緩地球暖化現象。 (二)、多變色捕蟲燈的特有光源引誘有害之昆蟲,有效捕殺,且多彩夜間自動照明亦增加捕捉各類害蟲之機會。 (三)、隨季節溫控變色浪漫多彩照明效果能舒緩心情、健康樂活。 (四)、針對無法吸引之昆蟲或特定作物之專屬蟲害,則使用其昆蟲費洛蒙全方位誘殺,使捕蟲器更趨近於完美。 (五)、太陽能驅動有機肥料(含枯枝、落葉、雜草、蟲類遺骸等有機質)分解之、以利土壤改造使土壤達永續經營之效。

智慧型汽車後視鏡

本研究在不改變傳統汽車電動後視鏡機械結構下,設計出一可自動調整後視鏡視角的智慧型汽車後視鏡。本研究首先以真值表研究電動後視鏡的機電特性,並藉以設計出一可以與原先人工控制後視鏡並存之驅動電路。微電腦單晶片被使用來控制後視鏡之轉向時間及轉向條件。後視鏡之轉角偵測乃利用方向盤帶動齒輪,藉由齒輪間的傳動並利用位置編碼器將轉角資訊轉換成為電訊號,並將訊號傳送至單晶片來控制後視鏡之轉向時間。研究結果顯示,一可隨方向盤轉動而自動改變後視鏡視角之汽車後視鏡確能減少開車時視角的因轉向而減少的問題。

機械手臂驅動方式之比較

現今的工業已趨向自動化的方式,自動化具有動作確實,減少人為誤差的優點,人力成本也可減低。如何達成自動化的需求呢?電子式控制和機械式控制都是常見的方式,電子式控制的工作內容彈性大且容易調整,程式的寫入也十分方便、機械式控制的構造較耐高溫,剛性高且成本低。利用單晶片輸入程式控制其動作,這是應用較普遍的,比較用凸輪控制液壓缸動作,達成與單晶片所操控的機械臂有相同的效果。本研究將探討兩者的差異性,並著重於凸輪在自動化系統上的應用。

生米可以製酒嗎?

以米或飯為原料,接種米麴菌與酒精酵母,經發酵後可產生出酒精,再經蒸餾可得米酒。本研究在分析以生米或飯為原料,製造出的酒量、酒精度、酒品質風味差異性,分析水中礦物質、細菌數對酒品質的影響,並選擇出最好的生產條件,經分析討論後以飯製麴,加冷開水發酵製成的米酒品質、酒蒸餾量最多最好。

綠能小餅乾-太陽能染敏電池

本實驗主要研究如何提升染料敏化太陽能電池的電壓與電流。我們研究的項目有:改變染料種類、測試不同濃度的電解液、改變升溫速率、改變浸泡染料的時間。我們使用的染料主要以雜環為主,染料有茄子(主要含花青素)、薑黃素與葉綠素,去比較各種染料在上敘條件下,如何達到最高的發電效率?實驗發現染料為茄子時(1)低溫浸泡時24hr間最佳電壓0.59V、電流15uA;(2)電解液I2濃度以0.00025M電壓最穩定;(3)升溫速率以5℃/min最佳電壓0.547V、電流24uA。而為了加快TiO2薄膜的製程,以CVD化學氣相沉積製做TiO2薄膜,進而研究提升電壓的最佳方法,並觀察能否延長電壓在一個較大的數值或延緩電壓下降的速率,以延長電池的壽命。