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國小組

落葉終結者-自製掃落葉機

校園落葉每天掃不完又天天都要掃,為什麼我們不能用比較輕鬆的方法來掃落葉呢? 於是,我們研發了「落葉終結者1號-推推掃」,只要往前推動,利用3D列印的反向齒輪,將落葉向後抛後落入收集籃,資料夾當滾輪刷超好用。看到家中的自動掃地機器人,於是我們利用樂高EV3機器人研發出「落葉終結者2號-智能掃」可以自行設定轉速,利用按壓感應器來進行碰壁轉彎,利用超音波測距來防止掉落階梯,它已經能在不規則木平臺及圓洞區自行進行掃落葉工作。目前我們的「落葉終結者1號-推推掃」已經在校園中實地協助外掃區同學掃落葉,證明實際可用。「落葉終結者2號-智能掃」雖然目前只能掃起小型榕樹落葉,但也提供了未來研發大型機種的微型模式。

禁食惡果!特定波長LED燈用於瓜果蟲害防治之研究--以粉蝨及粉介殼蟲為例

可見光中的藍光可以驅殺果樹的害蟲!本研究在探討可見光中特定光波是否可以影響害蟲存活率,因而取代化學農藥。作法是利用特定LED紫燈/藍燈/綠燈/白燈,比較找出驅殺粉介殼蟲及粉蝨的效果。首先瞭解果農如何應對害蟲問題,持續找尋培養害蟲來實驗。接著研究光的原理及準備LED燈:排除LED燈對環境中温度、電磁波有影響,再實驗單片葉子上的蟲,找出各LED燈的最佳照射距離。進而開始實驗比較不同LED燈影響蟲的存活率,發現LED藍燈勝出,就以LED藍燈對於蟲在活體植栽上作實驗,確認可達到瓜苗害蟲的治療與預防。 現行農夫針對一般瓜果害蟲的物理防治法中,光的應用僅針對蟲的「趨光性」有著墨。本研究打破過去思維,希望找出可取代化學農藥的安心防治法。

你捨得嗎?

本次研究議題主要是找校內部份學生擔任受測者。 藉由 Give or Take 的實驗,在給與不給之間探討「在每一次選擇背後所蘊含的數學意義(藉由數學分析,來討論該如何選擇)」。 再衍伸討論出許多不同選擇所造成的可能性,進而找出「利益最大化」的最好辦法。 最後將此實驗結果,套用到環境保育、團隊合作等方面,思考在「環境教育、永續家園」的架構下,我們應盡的職責使命是什麼。

見「色」思「期」-建立擴增實境(AR)顏色標籤-利用常見指示劑變色製作複合資訊標籤之可行性研究

物品的日期標籤一直是消費者了解商品可實用的重要資訊來源,但有時文字不易識別。有些標籤顯示期限,卻不能真實偵測商品恆溫運送與新鮮度。本研究企圖利用日常生活常見指示劑,透過控制變色條件,建構隨時間、溫度變色的變色標籤並結合手機擴增實境APP,增加使用者方便性。結果發現,加入酵母菌與白砂糖後的發酵過程,能改變與穩定酸鹼指示劑的變色時間。紫色高麗菜汁與本氏液,在調整添加物的比例後,還能控制變色時間與溫度。在製成新鮮度標籤上,以玻璃紙隔開食物較為合適。我們成功完成提供複合資訊的變色標籤,包括:冷藏食品標籤、冷鏈監測標籤、常溫監測標籤等三種標籤,透過連結手機擴增實境APP隨時了解變色標籤顏色所代表的訊息。

多管齊下-發現環保的秘密

因應政府減塑政策的推動,市面上充斥著琳琅滿目的環保吸管,但這些吸管面臨許多使用上的問題,如:無法隨身攜帶、吸管遇熱會軟化、管內異味無法去除、無法徹底洗淨等情形。而本研究所研製出的一次性吸管:洋菜桂竹吸管、蜂蠟桂竹吸管和馬鈴薯蛋殼吸管,皆能解決以上問題。它們不但耐溫、耐酸鹼,且能被長時間保存、不腐壞,而經過掩埋後,質量也會下降。其中,又以馬鈴薯蛋殼吸管,兼具商業化與環保性的雙重價值。此吸管不僅能將原本被視為商業廢棄物的蛋殼變成商品,又因其管材富含磷、鉀、鈣、鎂、鐵等微量元素,在回收廢棄吸管後,很適合將此做為肥料,使其回歸塵土、滋養生命,達到零浪費、零污染的可能,是一種便利、又友善環境的吸管!

風水與科學~探討天斬煞與氣流的關係

本研究是透過科學實驗,探究天斬煞的房子對氣流的影響。實驗證明:窄管效應的發生是當風吹到建築物,經由建築物受風面的邊界層流而被導入兩棟建築物的中間間距,大量氣流進入較窄通道,流量增大但是流動寬度變窄,氣流就會增強。透過不斷實驗,我們發現建築間的間距、厚度、測量位置、與前棟的距離、交錯範圍以及建築物的寬度、高度還有屋角形狀、表面的粗糙程度與突起物,都會影響氣流的大小。我們自製風洞以積木模擬建築物,用風速計測量風速,並以乾冰觀察氣流的情形,對於天斬煞的形成與影響因素,有深入的探討與了解,並針對如何避免天斬煞造成的傷害,提出具體建議。

『果』真如此- 果凍塑膠之探討

果凍塑膠是一種可分解、可食用的生物塑膠,我們分析它的成份,找出果凍塑膠固化的條件,用自製測量工具對實作的果凍塑膠進行耐彎折、拉力、密封性與防水檢測,並利用其特質,發揮創意設計產品。經實驗得出:(1)果凍的原料有吉利丁、吉利T、洋菜粉和寒天粉,這些原料加水混合加熱,經冷卻後,都會固化成形,其中,吉利丁塑料黏度最小,塑形效果最佳。(2)自製原料配比為吉利丁:水:甘油 = 6:60:0(單位g)的果凍塑膠體積收縮率最小,拉力最大。(3)自製原料配比為吉利丁:水:甘油 = 6:60:4.5(單位g)的果凍塑膠耐彎折、密封性和防水效果最好。(4)我們利用自製的吉利丁果凍塑膠發揮創意設計保鮮膜、餐具、透明便利貼、吊飾等產品應用在生活中。

垂降高手-橙帶藍尺蛾的研究

持續進行二年橙帶藍尺蛾(Milionia zonea pryeri)的研究,因為每年在4月-8月的大發生期間,學校都會出現很多的橙帶藍尺蛾,這些蛾在校園中飛來飛去,我們想要了解一年當中到底何時會出現最多的橙帶藍尺蛾,何時會幾乎找不到牠們的蹤跡。我們不但研究橙帶藍尺蛾的數量,也探討蛹的形態與羽化的機率較高低的相關性,更深入的研究橙帶藍尺蛾的垂降行為,使我們對橙帶藍尺蛾有了更詳細的紀錄資料和數據。

油有點顏色

找沒用過的指示劑試測沒檢測過的東西。從教室取得氨水和一點點的鹽酸,一滴滴稀釋一次次測廣用試紙的色樣,調出pH 0-14的標準水溶液的配方。建立每日檢測穩定模式,獲校園內年度最佳新指示劑,豔紫荊、紅鳳仙花、繁星花。拍試管內色樣製成秋冬酸鹼色階表。進而參考第46屆全國中小學科學展覽作品,改良不晾乾試紙,應用新發現濕試紙的靈敏性,改雙頭棉棒成濕試棒,用於檢測器材的變因,縮短實驗時間,突破「花青素並不是水溶性」《蔡尚恬、蔡振章 (民93.09) 楓葉變紅了--- 天然色素的顏色化學 科學發展,頁56》藉由濕試紙和劃開後的護貝膠片2*4cm,加持花青素與油脂反應的可能性,我們發現等水光、油光稍退判讀試紙,實驗加熱、炸油在指示紙上顏色有酸性反應。

攔截記憶碼─ PLA形狀記憶效果之研究

3D列印技術在近幾年來快速興起,然而在應用及研發的過程中,往往會產生大量的PLA廢材。PLA是一種熱塑性塑膠,聚乳酸。為了嘗試解決廢材問題,我們意外在加熱測試中發現PLA具有形狀記憶的效果,也就是PLA遇熱後會軟化得以塑形,當它冷卻變硬後,再放回熱水,竟然會回到原來的初始狀態! 為此,我們進一步設計實驗,了解溫度、厚度、顏色對PLA形變效果的影響,並意外發現只要利用「溫度、時間」加以定型,就能任意更改PLA作品原有的形狀記憶效果,重新載入新記憶。有了這些新發現與技術,我們利用溫度將3D帶入4D,增加了3D列印的應用與價值。同時,我們也嘗試進行PLA改質的測試,發現以皆為聚脂類的PCL混合效果較佳。