高中組

本實驗旨在探討：加入改質蒙脫土的PET 其阻氣阻水性是否提升。我們先取市售不同厚度的PET 寶特瓶，測試其阻氣阻水性的關係；結果發現：盛裝氣泡式飲料的PET 寶特瓶普遍膜厚較厚，因而阻水性較佳。又因為我們取的市售寶特瓶的原料皆為PET，其瓶身性質大約相同，所以可以比較不同膜厚間之阻氣阻水性。我們接著在PET 中添加改質蒙脫土，試試看PET 的阻氣阻水性是否較原來的PET 優良。結果發現：PET 在加入改質蒙脫土後，會破壞蒙脫土的層間結構，並使蒙脫土均勻分散於PET 中、發揮阻隔的效果，使PET 的阻水性增加逾十倍。

去年我們曾用紅果蠅探討童種生物會因不同的生活環境而改變其遺傳性狀。這次我們進一步欲探討同一環境中各種生物間彼此的關係，並以植物作為我們主要的研究。我們常常可以看見草地上的各種雜草群居在一起，而農作物卻往往需要藉輪種來維持土壤的沃度，這其中代表何種意義呢？在則，我們常可見，只要有芒草或竹子生長的地方，就幾乎沒有他種植物生存，於是我們也對此種近似獨霸性的植物作一分析探討，來研究生物群居的特性。

本研究主要是藉由分析乾電池的成分比例，自行製作可使用的乾電池之外，進而在深入探討乾電池中各成分對電壓及電流的影響。實驗發現去除澱粉，加入適當比例之Ｃ粉及二氧化錳能有效降低自製電池之內電阻，並提高電壓及電流的大小及穩定度。此外改變市售電池碳棒和鋅筒的接觸面積，並在碳棒上鍍上銅、溴、銀等不同金屬，觀察其對電壓及電流的影響，發現增加碳棒的接觸面積，無法使乾電池電壓及電流增大，但若增加鋅銅的接觸面積，則可使乾電池電壓及電流增大，提高電池的使用效率；鍍適量的銅、溴或銀在碳棒電及表面，可使乾電池電壓或電流更加穩定，提高電池的使用效率。

在經歷過「糞便上的奇葩」及「水玉黴的熱線追?」後，我們對資料極稀少的水玉黴引起進一步探討的熱忱，故於前次實驗中了解水玉黴的生活習性後，繼續研究引發這些習性的機制，利用立體解剖顯微鏡觀察、生化及錄影技術，追?出水玉徽抱予囊噴發機制及分子級的生長因素，以及完整詳盡的生活史，期能將水玉黴的零星知識貫串成系統，應用在教學資訊及日常生活用品方面。

葉綠素為自然界中常見於光合作用生物體內之物質，在能源領域內也有不少的應用。本研究探討葉綠素作為普通化學電池之電解質、染料敏化太陽能電池之染料與新型葉綠素電池中自發物質時之化學反應，另外也探討葉綠素之濃度對於發電效能的影響。當葉綠素作為電解質之實驗中，將使用鋅銅電池組為對照組，改變陰極溶液及鹽橋為實驗組，分析數據圖並推測其運作原理。自發物質之實驗運用一裝置由兩片玻璃與兩片矽膠片組裝而成的電池，改變電解液與光照有無來探討葉綠素在該電池中是否有明顯的氧化還原作用，並推出化學反應式。染料方面使用二氧化鈦製作染料敏化太陽能電池，加入葉綠素作為染料。結果顯示葉綠素可自身氧化還原，而且葉綠素本身是弱電解質。

纖維素是最豐富的再生能源之一！如何有效的將多醣組成的纖維素水解成單醣並加以應用是生質能源發展上的一大難題。我們以真菌Trichoderma reesei 纖維水解酵素作為對照組，研究兩種新發現的昆蟲纖維水解酵素CH1、CH2 與纖維素是否具有結合區位，同時探討結合區位對不同纖維素的影響，並進行水解反應。蛋白質電泳實驗證實T. reesei纖維水解酵素確實能與纖維素結合。家蠶生產的CH1、CH2 因體液未純化，改採西方墨點法分析。參酌實際水解的結果得知：具結合區位的CH1 較無結合區位的CH2 水解效率高。昆蟲纖維水解酵素(CH1、CH2)較商業用真菌酵素(T. reesei)水解效率高。本實驗使用具東方特色的家蠶作為生產CH1、CH2 的平台，除提高效率外，亦可作為台灣生技發展領先全球的特色。

二氧化氮對人體是有害的氣體(參考資料1)，特別是對呼吸系統有危害。而NO2濃度為9.4mg/m3（5 ppm）的空氣中暴露10分鐘，即可造成呼吸系統失調。 所以我們找到有效的NO2的偵測劑與吸附劑：Griess reagent，當其吸附NO2後會產生深淺不一的玫瑰紅顏色，並且Griess reagent在空氣中、高溫中都很穩定，只有在光照時會慢慢失效。根據比色法我們也發現Griess reagent其吸收率亦會隨NO2之濃度升高而有逐漸上升的跡象，並且我們也根據比色法測量出汽、機在發動瞬間與發動一段時間後，廢氣中NO2含量有明顯的差異，我們推測可能與觸媒轉換器的轉化溫度有關。我們也將Griess reagent加入洋菜粉中製作成果凍，並將其定形成為Griess reagent的貼片(GR貼片)，可以更加方便攜帶與使用，幫助人們有更便利的方式來偵測二氧化氮。

「數位攝譜儀」是利用光柵分光，使用數位相機拍攝光譜。「數位光譜分析法」是電腦軟體程式，可將拍攝到光譜數位影像放大成「馬賽克」，作為光譜的最小「色塊」，並將每個色塊轉換成一組七維的顏色座標[(波長)，R(紅)，G(綠)，B(藍)，H(色相)，S(彩度)，B(明度)]分析光譜，可精確測量各種未知光源放射出的光波波長、鑑定原子光譜，且操作方便，無須使用電路設計，其中： 1. λ座標係由光譜線的位置(x,y)轉換而來。 2. R、G、B座標則記錄對應的紅、綠、藍色成分強度 3. H(色相)為紅、黃、藍分佈於360?色環，表示「色彩相貌」，是顏色的特徵。 4. S(彩度)為色彩中灰色的含量，灰色含量越低，彩度值越高，色彩會越飽和。 5. B(明度)為色彩的明亮程度，數值越高接近白色，數值越低接近黑色。 我們完成以下實驗：\r 1. 測量氫、汞及鈉原子的原子光譜，建立「數位光譜資料庫」。\r 2. 鑑別波長589.0、589.6奈米的鈉雙線。\r 3. 比較數位相機影像與光學相機正片的色彩顯影。\r 4. 鑑定太陽光譜中的吸收光譜(Fraunhofer Lines)。\r 5. 分析獵戶座α、β的可見光光譜。\r 6. 用顏色座標(λ,R,G,B)測量發光二極體的波長範圍。\r 7. 比較He-Ne雷射與雷射光筆放光的波長範圍，發現雷射光筆之光並非單頻。\r 8. 使用光感應器測量LED於不同距離的照度，發現約與距離平方成反比。

現今乳酸飲料風行，但是乳酸菌是否真能通過胃酸到達腸道為人體利用？首先以市售乳酸菌粉做為材料，研究其適合生長的酸鹼值，再於培養基中添加不同濃度的螺旋藻分解物，利用分光光度計測乳酸菌的生長能力。結果顯示乳酸菌的抗酸能力提升，利於人體利用。此外，還自市面取樣 4 種廠牌，種入不同螺旋藻濃度的 Thioglycollate 培養液中，測其吸光度，發現細菌的菌種與菌種數會影響螺旋藻的效果，除此，食品添加物也是妨礙乳酸菌抗酸的因素之一。綜合此實驗所得的結果，相信妥善添加螺旋藻可提升乳酸菌的抗酸性，有助於改善人體吸收，更能促進人體健康，不啻是食品科技的一大發現。

現在大多數的人都只注意到具有經濟價值的螃蟹，卻忽略了在濕地上渾動著大螯的招潮蟹 。有感於生態的破壞，濕地的大減，招潮蟹族群的滅絕，而做此實驗，讓大家任事這生物圈重要的一環，也是生態環境的指標 ─ 招潮蟹。 註 1：本實驗採用的招潮蟹為北方呼喚招潮蟹，又名黃螯招潮蟹、北方凹指招潮蟹、呼喚招潮蟹。 註 2：學名為Vca borealis 註 3：公蟹右大螫數：公蟹左大璧數= 200 : 3