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國中組

『硝』災誰解厄?成敗皆『硝』何-探討硝化細菌對水耕植物體內硝酸鹽類含量的影響

現今人們很注重食品安全,無農藥的蔬菜深受大家歡迎,水耕就是常用的方式。雖然沒有農藥,但在水耕狀態下,植物體內卻會大量累積亞硝酸鹽等致癌物,土耕的植物就沒有這種問題。土壤中含有硝化菌,可以將有毒的亞硝酸鹽轉為無毒的化合物。本實驗結合水耕種植與土耕的硝化菌。結果顯示,隨著水耕液濃度升高,植物體內的硝酸鹽類濃度隨之升高,在採收前將水耕液加入硝化菌,可以在兼顧植物生長的狀況下,有效降低植物體內有毒亞硝酸鹽的含量。根據本研究結果,建議在水耕植物採收前可逐步降低水耕液濃度並且添加硝化細菌幫助降低過多的亞硝酸鹽。本實驗結果有益於更深入的研究,協助我們吃得更加安心健康。

消「濕」的密室!黑白交錯下溫度震盪效應之探究

在相同的熱源下,第一部分,以不同黑白管狀體排列方式,觀察黑、白管狀體表面的溫度震盪現象,當黑白交錯排列時,會出現溫度震盪效應,間接驗證物體的溫度與表面顏色無絕對的關係,而是取決於本身所吸收熱量的多寡。第二部分,當均溫箱內的濕度控制在 30 %,水氣的存在會影響黑白管狀體的溫度震盪效應。由實驗結果得知,溫度震盪效應會因黑白管狀體的排列方式有規則性的變化,當黑管狀體的數量增加,溫度差距會變小;黑白管狀體的排列方式也會影響溫度震盪現象出現的時間;在濕度環境下,因液態水的比熱大、溫度上升慢,導致黑管狀體因和水氣溫差較大,熱量會持續由黑管狀體傳遞至水氣,造成黑白管狀體在熱傳導過程中,溫度熱震盪現象消失。

「蛆」之若悟-探討蠅蛆對於豬糞之除臭作用

隨著人類農牧環境的演變,目前的畜牧業大都採取高密度養殖,雖然高密度養殖帶來更高的經濟效益,但卻是製造更多的環境汙染,例如:豬糞帶來的空氣與水的污染。本研究中,研究者設計以自製之蒼蠅養殖器具培養蒼蠅,從蒼蠅的蛆、蛹、羽化、卵,又循環至蛆,尋找出最適宜培養蠅蛆的方式。本組接著嘗試以蠅蛆分解豬糞中的揮發性有機化合物分子(VOCs)。研究結果指出:蠅蛆可以有效降低豬糞中VOCs的濃度,能比對照組大幅降低3倍的VOCs分子,而分解能力也隨著加入的蠅蛆數量增加而提高。此外蠅蛆也能夠縮短豬糞腐熟的時間,使用蠅蛆替豬糞除臭是件可行的模式,而分解過後的殘餘物質,可再做為肥料,真是一舉數得。

消失?!秘密!—探討似直角三角形與中間矩形的關係與規律

本研究從網路風行影片出發,好奇消失的面積和似Rt△邊長有何關係。利用中間矩形的切法進行抽絲剝繭,發現中間矩形的切法影響似Rt△的兩股長和邊長m×n消失方塊的面積。另外,發現許多規律性,並利用邊長簡化推出m×n消失方塊、似Rt△的兩股長,與斜邊斜率差間的關係式為△θ=tan-1(h1m/w1n)-tan-1(h2m/w2n) 其中h1:右上Rt△長,w1: 右上Rt△寬,h2: 左下Rt△長,w2: 左下Rt△寬),右上Rt△的邊長=(h1×m)×(w1×n),左下Rt△的邊長=(h2×m)×(w2×n),似Rt△的邊長=[(h1+h2)m]×[(w1+w2)n]。最後利用軟體繪製出「xy函數圖模式」,並推廣至分割成多塊小似直角三角形並找出一般化規律。

離位感應墊的製作與可靠性實驗

隨著人口老化逐年上升,且長照機構需求的增加;再因照護人力的不足;導致被照護者的照護不佳,並影響到其居家品質;近年政府開始重視長照的課題;實驗內容為了解壓力、溫度(室溫、高溫及低溫狀況下)與電阻三者間對離位感應墊的破壞關係;最後利用電子顯微鏡(SEM)觀察離位感應墊之感應片表面的組織(油墨)變化;此結果讓吾組了解到離位感應墊於不同的溫度、力及電阻三者之間的破壞關係。 實驗成果,可提供給予照護機構與製造單位之可用壽命(時間)的參考與改進數據,對於被照護者或有睡眠障礙者,已可提供好的居家品質與照護服務,且可減輕照護人員的工作壓力;期望未來可做到偵測全身壓力之分佈、呼吸訊號之量測及睡眠品質之評估等功能。

「藥」到「蚊」除-探討中藥氣味對白線斑蚊之忌避效果

為發展簡便、低成本與友善環境的天然防蚊液,本研究探討中藥溶液氣味對白線斑蚊的忌避效果。首先選用七種常見的中藥材,比較水萃取溶液與酒精萃取溶液之驅蚊性,整體而言,酒萃中藥溶液氣味的驅蚊作用較佳;效果為肉桂、丁香>艾絨>黃柏、小茴香>枸杞、山楂、對照組(酒精),其中酒萃肉桂溶液與丁香溶液之氣味對白線斑蚊的忌避效力最顯著。進一步由酒萃中藥溶液之忌避時效試驗中,發現至第120分鐘,酒萃肉桂溶液與丁香溶液氣味皆對白線斑蚊產生忌避作用。最後進行氣味趨避實驗,可以發現中藥防蚊液之忌避率可達八成以上。綜合以上結論,本研究所自製的中藥防蚊液,其驅蚊時效與方便性與市售防蚊液相差無幾,可作為日後應用發展之參考依據。

大法「溼」的魔法開關-以不凋花製作仿生開關

有一些天然的乾燥花—急凍花及蠟菊,澆水時花會閉合、乾燥後又會再度開花,本研究探討其連續開閉的構造及機制,並利用其特性製作自動澆水器。 研究發現控制反覆開閉的關鍵位置在於苞片近基部的轉折處,該處是水份的入口,吸水時細胞變長,使背側增長,導致花閉,失水時細胞變短,使背側變短,導致花開。形變角度受其材質特性、空氣含水量及溫度影響,具有Hydromorph現象。 本研究以蠟菊的苞片製作濕度感測器,利用其形變,控制澆水器的開與關,配合春夏秋冬不同的溫濕度及植物的喜濕性,調整感測器的通風程度,可控制澆水頻率,下雨時,則自動關閉並調整澆水節奏。以植物的素材作感測器開關,感測和控制一體,可環保省能。

排隊站好

本篇科展主要從一道古老的數學題目開始,"正整數中,被4整除或被4除餘1的數刪去,新數列{an}={2,3,6,7,10,11,……},求[√(S1 )]+[√(S2 )]+[√(S3 )]+...+[√(S2014 )]=?([ ]為高斯符號)",直接延伸原題探討"當A={a,aϵN & a≡2 or 3(mod 4)}, Sm1 為A中的第m個元素,Sm2=Σi=1mSi1 ,為何[√(Sm2 )]=m?",進而加以推廣探討" 當 A={a ,a∈N & a≡k1 or k2 or … …or kp (mod x)},Sm1 為A中的第m個元素,Smn+1=Σi=1mSin 時,則A應滿足什麼條件,才能對所有的n和m,都有[n√Smn)]=m的結果?"

風生水起-直立式風力魚塭曝氣器之研究

雲林沿海地區的養殖漁業,每每因為風災停電而飽受損失,有鑑於此,我們想設計不需電力的增氧設備。於是我們想到應用簡單機械結構、輪軸、齒輪等元件,成功的組裝了一台運轉良好的風力驅動曝氣裝置,將風力直接轉為機械動能,並透過實驗測量其性能與相關參數,找出了最佳化的風葉片寬度、受風角度與葉片數量的組合,水中溶氧量的測定。並且也將此裝置實際至野外漁塭測試,證明了本裝置的可行性。 我們的研究對於魚塭的養殖用戶而言,可以節省了大量電費及降低設備的成本,是魚塭的養殖用戶的好幫手,我們的創作免外接電、更環保、更綠能也能提升安全,希望我們的創作-直立式風力魚塭曝氣器能為世界環保更盡一份心力。

壺底「糊塗」~藤壺黏著劑的探討

暑假去澎湖玩的時候,意外的發現巨大的礁石上面都黏滿了一種具有堅硬遺骸的「生物」,他們到底是分泌出什麼樣的黏液才能使自己黏在那裡呢? 我透過不同水溶液與藤壺遺骸粉末的交互作用中,瞭解藤壺粉末的特性、黏滯性,藉由純化作用在顯微鏡下觀察黃色物質,也利用蛋白質測定劑測試,發現藤壺遺骸的底部秘密。 探討藤壺底部黏著的可能成分。 藉由在加水或酒精或清醋藤壺糊狀物的磚牆(木牆),進行重物敲擊實驗,結果發現清醋的牆面最堅固,其次是酒精的牆面,水的牆面最脆弱。