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天然的尚好—執迷不「霧」

日常生活中總會遇到起霧的時候,霧氣的產生會影響視線,造成不便。市售防霧劑多為化學合成物,我們希望能找到環保、天然的防霧劑。 本研究將植物分成幾個類別,嘗試找出防霧效果較佳的植物種類。利用自製的霧氣觀察箱探討在不同材質、不同時間、不同偏光效果下,各種植物汁液產生的防霧效果差異。 研究顯示植物汁液在玻璃的防霧力比壓克力好,沉水性植物汁液在玻璃或壓克力上都有較好的防霧力;偏光鏡能當作使用防霧劑後改善視線的輔助工具,用植物製成的環保酵素防霧效果也不錯;植物汁液具有界面活性,能降低水的表面張力,在灰塵防制上應該也能看出效果。利用植物防霧防塵既環保又簡便,值得大家研究推廣。

食品大解碼~油「燃」而生 糖與鹽的爭霸

本研究源自新聞報導高油、高鹽、高糖等食品三高對身體不好。因而,我們進行了一連串的實驗,探討這個問題。 研究結果發現: 一、吸油面紙及燃燒法,均可檢測油含量;且洋芋片都是下層比上層多油。 二、市售的糖度計不測糖,鹽度計不測鹽~檢測的是溶液總濃度。 三、旋光儀,隨著糖的濃度增加,偏轉角度增加,而且鹽水不具偏光效果。 四、檢測糖鹽混合水溶液時,旋光儀的旋光偏轉角度,隨著糖濃度增加;而鹽的濃度增加時,旋光儀不受鹽濃度增加而影響。 五、方糖顆數增加時,旋光儀的旋光偏轉角度,都隨著濃度增加而偏轉角度增加。 六、利用糖的旋光偏轉角度轉換成方糖數,較容易了解食用一整份食品的總糖量。 七、鹹的食品,利用旋光儀檢測後全部均含糖。

抽絲解密─大賀蓮中螺紋導管的特性與應用性探究

本研究是在探究大賀蓮(Nelumbo nucifera )中螺紋導管(次生壁增厚)的分布、生長特性,並比較蓮絲和蠶絲之應用性。結果發現大賀蓮的根、儲存莖(蓮藕)、地下莖、葉、葉柄、花、果實及種子的導管皆有次生壁的增厚,增厚方式有環紋、螺紋及網紋。蓮的生長時間愈長,次生壁增厚形狀愈複雜,從螺紋導管中抽出一束絲的絲線排數也越多,其中以挺水葉葉柄下端內圈的絲束數及絲束的絲線排數最多,增厚形狀也最複雜。次生壁增厚生成於導管,主要功能在支持植物,而次生壁的增厚不會加速水份輸送的速率。蓮的次生壁增厚可以抽取出來做為布料的絲線,其保暖性、透氣性、快乾性及耐重性都沒有蠶絲(生絲)效果好,但吸水性及耐酸、耐鹼性較蠶絲佳,最大優點為較為環保。

警戒行動?探討大肚魚群體覓食決策行為的特性

在各式自製魚網都捕不到魚的情形下,利用逐一增加立體框架的網面數阻斷魚群游入游出立體框架的方向,分析出大肚魚具有危險空間的概念。並提出發生魚群覓食行為之前,魚群會先出現警戒行為;且定義此警戒行為依序分成巡邏、偵查、試探、魚群覓食四個決策階段,且這四個決策階段都會有領袖領導的群體決策特質。運用魚群在立體框架內的危險程度 (α值分析圖法)說明紅色立體框架及不明的震動會使魚群提高空間的危險程度。由於找到魚群行為可增強或減弱覓食的訊息傳遞方式,並發展出雙框法證實大肚魚的群體覓食行為有可被“操作制約”的特性。

玩顏色調溫度

面對地球暖化及夏天的炎熱,除了開冷氣,有沒有其他方式可以降溫呢?我們以三個研究過程來了解顏色與溫度上升間的關係,首先我們以紅外線溫度計實測學校球場和跑道,得知相同材質但不同顏色的地面,在陽光曝曬下溫度確實有差異。緊接著我們進行以紅外線溫度計量測各種常見顏色及同色系不同明亮度的紙張,得知顏色色相及明亮度與溫度變化有顯著的相關性。最後我們以各種顏色及同色系不同明亮度的紙張密封保麗龍盒頂部,模擬觀測太陽曝曬下室內溫度的變化,並自製氣體溫度計用於量測密閉空間中的溫度變化,得知密閉保麗龍盒內部溫度變化與其頂部密封紙張的色彩色相及明亮度均呈現顯著的相關性。

鋁空氣電池

本實驗探討以回收暖暖包、廢棄濾心碳材、鋁箔、鋁罐加上食鹽水製成鋁空氣電池的可行性。第一部分我們比較不同炭材和不同隔離膜種類的組合,發現備長炭和厚紗布的組合測得最大電壓約1伏特;第二部分則以活性碳粒及碳粉、透氣防水布、鋁箔及鋁罐,找出較佳發電效能的組合,發現備長炭添加活性碳粒的組合得到最大電壓約1.13伏特、電流0.2A;第三部分以使用過的暖暖包自製設計四種暖暖包鋁空氣電池,電壓均可達約1伏特。最後利用廢濾心碳材,自製設計五種濾心碳材鋁空氣電池,並經由簡單串聯後電壓可達3伏特、電流接近0.1 A。其中實用性較高的電池有二,一是濾心碳棒浸泡鹽水鋁罐空氣電池組,二是堆疊六層「碳塊-鹽水果凍-鋁片」空氣電池組。

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。

蜂樹奇緣-蜂膠和落羽松萃取液之探究

本研究主要是探討蜂膠及落羽松萃取液之功效。透過觀察蜜蜂採集落羽松樹皮汁液,回巢製成蜂膠的方式,我們對樹皮進行萃取,再以實驗比較萃取液是否與蜂膠有類似的功能。 針對上述想法,我們設計以下實驗:1.以水溶液蒸餾法及酒精萃取法萃取落羽松樹皮汁液。2.比較萃取液和蜂膠的抗蟻效果。3.比較萃取液和蜂膠的抗菌效果。4.比較萃取液和蜂膠的抗氧化效果。 研究結果發現,蒸餾法中低溫蒸餾萃取液的抗蟻和抗菌功效比市售蜂膠效果好,酒精萃取液抗氧化能力雖然比蜂膠差一點,但在實驗中也和蜂膠效果相當接近。由於蜂膠相當稀有且珍貴,未來可以朝著萃取落羽松樹皮,大量提煉出有效的抗蟻、抗菌及抗氧化物質。

3D不NG

透過網路所公開的Prusa i3印表機設計圖和硬體設備說明資源,我們就以小學生的身分嘗試自製3D印表機。並希望自製3D印表機,已經完成多項日常需求中的物品,諸如: 1.個人文創商品:創意花盆、玩具魚、手機外殼、四肢可活動的機器人…等等。 2.用品修補:雨傘柄與機器人零件(例如損壞的關節與肢體)…等等。 3.機械零件修補等物品:轉軸與齒輪…等等。 在自製3D印表機以及校正的過程,我們改善冷卻系統使物品塑型更快,可減少變形並增加良率。

想入「啡啡」,「皂」「板」有理!

咖啡量大,廢棄渣處理漸成議題,查詢咖啡渣成分,設想可利用方式,加入氫氧化鈉將內含油脂皂化洗出,其餘殘渣以糯米澱粉糊膠結製成板材;製皂部分探討肥皂在不同濃度氫氧化鈉中的溶解度,氫氧化鈉濃度、用量、添加乙醇、分次反應對皂化反應的影響;咖啡殘渣製板部分探討糯米糊加熱溫度、糯米糊與咖啡渣比例對板材抗彎折、隔熱的影響;板材使用、回收部分探討防水性、加入生澱粉(含澱粉酶)廢棄時分解情形。以咖啡渣製皂製板,從製作、使用到廢棄完全不產生污染,廢棄後可堆肥、作為燃料或是一般垃圾,毫無環境負擔,能充份利用咖啡渣的殘餘價值。