全國中小學科展

國小組

灰常厲害

因草木灰溶於水後,能降低水的表面張力,讓水包住油汙,達到清潔效果,所以同學藉此來研究各種相關的問題,以尋求最具洗淨效果的灰燼與最有效的方式,並測試其防霉及酸鹼度是否傷身。

庫「蔽」了

隨著全球氣候暖化的影響,世界各地紛紛出現乾旱、缺水等嚴重問題。根據資料顯示,臺灣年降雨量遠高於世界年降雨量的平均,但卻排列在世界缺水國家中,原因之一是蒸發掉約284億公噸的水 (2014年)。因此,我們利用模擬水庫,以鎢絲燈和UV燈來模擬陽光,在模擬水庫上放入實驗遮蔽物,來觀察測量水位和水質的變化;找到最佳遮蔽物後,取水庫水進行戶外遮蔽網的實驗。 實驗結果我們發現,水面覆蓋率高的遮蔽物會使水蒸發的速度下降;黑色的遮蔽物能降低水蒸發的速度;小寶特瓶內有抗UV黑布的遮蔽物能降低水蒸發速度及對水質維護有最好的效果。 希望我們研究的遮蔽網能資源回收再利用,將來能夠成為大家日常生活上保水、淨水,最經濟實惠的好方法。

我把風力放大了~探討無扇葉風扇深藏的秘密

神秘的無扇葉風扇讓我們非常好奇,於是,一場無止境的探究活動開始,從文獻中找到簡易版無扇葉風扇,於是在實驗一,我們首先製作三角體紙板無扇葉風力倍增裝置,發現長度、寬度、體積越大,風力越弱,角度30-60-90較15-75-90佳,大小吹風機在30-60-90有明顯差異。 而實驗二到四中,確認了圓柱形、曲率1/60、進風口位置置中,因前後風力不穩定、出風口直徑4公分、採用集中式風源、風洞直徑0.58cm及使用紙杯做為主要材質,效果最好。 接著利用各種大小的礦泉水瓶使用製作第二代風力倍增器,繼續改良隙縫寬度、位置,並進一步改良風力來源、電線、曲率及增加導流裝置。 於是創造出兼顧低成本及高效率的風力倍增器,為守衛地球能源出一分小小的力氣。

"粉"飾太平~探究不同粉漿之抗震表現

車子行經水泥路面或地面減速帶,常因強烈振動而帶來極不舒服的顛簸感。我們將「非牛頓流體」及「水泥沙漿」以不同比例調製出“另類粉漿”,製成具有抗震效果的減速帶和腳踏車道,以解決行路難平的困擾。 首先,我們找出非牛頓流體特性明顯、且表現穩定的濃度3:2玉米粉漿,和水泥沙漿以八種比例調配,除以彈力球施測;並將粉漿製成減速帶,以可調速動力車探究粉漿之振動表現;甚至自製300公分長的粉漿腳踏車道,進行實車測試,證實調配比例「5:1的混合粉漿」抗震表現優於水泥沙漿約2倍以上。若能將此另類粉漿應用到防撞條、運動遊樂場地的防撞墊、工廠機器的防震墊、步道的透水磚等,不僅提昇生活品質,更能減少對水泥的依賴及汙染。

Just for you,微波下的”快易”人生~談微波爐的加熱效果

本研究是在瞭解微波爐的加熱原理後,再探討微波爐加熱不均勻的現象,希望透過加熱杯水與食物,以便了解微波爐空間中能量與食物溫度的分布情形,以提供微波爐廠商和使用者幾點建議,讓微波爐的功效更加提高,也讓我們的生活更加便利。

貓眼玉穿—史前玉器鑽孔材料研究

三千多年前在尚未有鐵器的輔助下,臺灣史前玉匠是使用那些鑽孔材料將玉石鑽製成精美玉器的呢?研究者透過地緣關係至史前玉作坊---花蓮支亞干遺址進行田野調查,在採集部份植物與礦物後,委託切玉師傅切磨成鑽棒,再運用電動鑽具輔助,逐一進行鑽孔實驗,以了解其鑽玉效果;並透過顯微觀察了解其構造特性,以尋找史前最佳鑽孔材料。 實驗發現,貓眼閃玉、紫玉髓及臘光閃玉可鑽穿臺灣閃玉。而且貓眼閃玉的鑽孔效率明顯比紫玉髓及臘光閃玉好;貓眼玉製作成的鑽棒在鑽玉過程的耗損程度也比兩者低。 透過光學顯微鏡觀察礦物內部的結構,發現貓眼玉礦內部由交錯的結晶纖維聚合而成,是否因此分散外力,並減緩鑽棒的耗損與衝擊,值得進一步探究。

引「光」入室-探究影響寶特瓶燈泡照明表現的各種因素

本研究從菲律賓「A Liter of Light」計畫出發,想探究影響寶特瓶燈泡在室內照明表現的各種因素。我們發現瓶子的有無、瓶蓋的透明與否對空間照度表現影響很大,而瓶身顏色、曲度、瓶底紋路能在空間裡達到「以光作畫」的效果,且瓶中水位高低、平移距離、瓶身距地面高度、瓶口與燈源距離,都能因應需求而調整出適宜的照度。此外我們還研發出「寶特瓶燈泡光線射出位置檢測儀」,能準確驗證光源入射與射出位置的相對關係,更在置入白粉筆粉末的滿水瓶中觀察到雷射光源不同角度射入瓶中的行進路徑。我們用一整年的假日、週三下午等時間完成此研究,發現物理世界中的奧妙之處,付出再多的辛苦也值得。

「旋」光世界~自製旋光儀測量旋光度與抗氧化關係之探討

本研究利用自製旋光儀觀察測量具旋光性物質的過程,發現旋光儀的光源以發光二極體(紅光)及雷射筆紅光當光源、玻璃平底試管長12㎝的效果最好。砂糖、冰糖、蜂蜜、麥芽糖、代糖、葡萄糖、乳糖溶液的旋光性皆為右旋,而果糖的旋光性為左旋。本研究再進一步利用旋光儀測量比較不同濃度的茶類及糖類之旋光度及抗氧化性,發現茶類的旋光度及抗氧化性與濃度均呈正向相關;而糖類除果糖為左旋外,右旋的糖類旋光度與濃度亦呈正向相關;但抗氧化性與濃度卻呈負向相關,果糖亦同。

「藜」想食物的「肌」密---探討紅藜抗氧化之成效

本研究以脫殼紅藜之萃取,試驗抗氧化力、自製儀器檢測抗氧化物成分、以RGB比色法及自製產品並驗證,成果如下: 一、 試樣會抑制酶的活性,鋼絲絨不生鏽。ORP檢測具抗氧化力。 二、 自製光度計之檢量線,其 R square 為 0.9437,是方便檢測工具。 三、 試樣有抗紫外線能力,抗氧化物的含量高達9.5864mg。 發現:微波超過50度C、定溫70度C烘烤5分鐘、放置冰箱超過3天,或用果汁機攪拌,損失抗氧化力。經皮在2小時內吸收,豬皮厚0.3公分穿透性高。在波長400~450nm吸光值高,具多種抗氧化物質。 四、 自製生化產品最佳萃取條件:溶劑為水、超音波震盪。經皮測試:具有美白、保濕及穿透性。

前進吧!氣墊船

我們了解到氣墊船是靠空氣來減少摩擦力並快速前進,氣墊船可以在陸上行舟,也可以在水面上行駛,而且風扇在水面以上,不受水面上水草與水面下障礙物的影響,適合多種地形,如:淺水、沙灘地、路面、沼澤……,可以用於交通、救災……,是個多元用途的交通工具。 氣墊船柔裙不像外表看起來這麼簡單,只是圍上一層塑膠袋,要氣墊船可以輕鬆的動起來,還要探討柔裙內氣室的大小、接觸地面的面積、開口形狀。馬達組是氣墊船的心臟,向下馬達組要負責柔裙的充氣與氣室的充氣;向後馬達組要給予氣墊船前進的動力。方向舵可以協助氣墊船控制方向,讓我們可以正確快速的到達目的地。 期待日後氣墊船除了征服海、路以外,還可以飛上天空,成為全方位的交通工具。