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黏土會唱歌—利用自製導電黏土搭配電子材料製作音樂黏土可行性之研究

從導電黏土的製作原理,意外發現利用電阻差異製成的音樂鉛筆玩具,於是激發想像力要製成音樂黏土電子琴。本研究企圖尋找製作導電黏土與絕緣黏土條件,並利用材料組合的電阻差異製作音樂黏土電子琴。研究發現,1. 自製導電黏土是可行的,比較不同的電解質,加鹽是比較好的選擇。2. 導電黏土採用中筋麵粉且不需加糯米粉較佳。3. 絕緣黏土的則適合加入糯米粉,並以橄欖油取代水。4.以導電黏土與絕緣黏土,搭配簡單電子材料可完成發光電路。5. 以IC NE555P製作音樂黏土加微量的純水調音,可有效增加黏土發聲音頻範圍。6. 用arduino可程式化將電阻值轉換成音頻的方法,能穩定發出固定音階,能製作音樂黏土電子琴。

轉吧~風動陀螺

我們曾於網路影音平台中看到有趣的風動陀螺影片,激起我們想進一步研究風動陀螺無限旋轉的秘密。本文主要針對「扇葉設計、陀螺配重、循環扇」三個部分探討:發現(1)風動陀螺扇葉長度影響轉速但沒有改變穩定度(2)風動陀螺寬度會影響陀螺轉速與穩定度(3)扇葉形狀以圓形最佳(4)當傾角位置為1cm角度15度時,陀螺轉速最快且旋轉穩定(5)於陀螺中心配重或配重於扇葉下方都能提升轉動穩定度(6)限制陀螺旋轉範圍,半徑越小轉速越快但越不穩定(7)當循環扇中央遮風板半徑大小改變時會影響陀螺轉速與穩定度(8)陀螺與循環扇的半徑比會影響轉動穩定度,最佳範圍在0.5~0.8。

除藻大作戰~水族缸除藻生物大亂鬥

為了改善水族缸絲狀藻滋生的困擾,我們以不同色光照射絲狀藻,期待找出何種色光容易造成絲狀藻增生;再以3種水族缸常見的絲狀藻(髮藻、絨毛藻、轉板藻)為食物,養殖同重量的紅米奇、三色天鵝、小猴飛狐、槍蝦、紅米蝦、大和藻蝦、角螺、斑馬螺及黑金剛螺進行攝食絲狀藻能力的實驗,希望找出攝食絲狀藻能力最強的除藻生物。經過5個月實驗期,總計212隻除藻生物的實驗過程,結果顯示:1.藍光(波長450nm)容易造成絨毛藻滋生,2.全光譜白光讓轉板藻生長快速,3.大和藻蝦清除髮藻的速度最快,4.髮藻是最容易清除的絲狀藻,而絨毛藻最難清除,5.經過綜合比較,大和藻蝦與紅米奇是最強的水族缸除藻生物。

親愛的!泡泡怎麼變形了!

本研究旨在探討過去未曾探究過各種不同立體形狀泡泡的形成,並細微地觀察泡泡間互相吸附、堆積的結構下,造成泡泡形狀的改變,以及它們的夾角和作用力平衡的關係。 本研究藉由不同形狀的立體框架,做出了正四面、六面、八面體、十二面體、正五角柱的泡泡。深入剖析立體多邊形泡泡膜的形成及其物理現象是否受到各項變因(模型大小、框架材質、框架直徑、傾角)的影響,及以不同多邊形內部泡膜是生成時的條件與限制分別為何? 為了探討表面張力及最小面積的關係,並以正六面體作研究。最後以Excel和數學軟體 Geogebra進行分析,嚐試著找出泡膜結構中膜與膜夾角的特性、最小表面積和表面張力之間的相關性,透過數學論証方法協助提出實驗現象之解釋、應用與應用與展望。

山林間的璀璨珍寶 —— 黃鳳蝶

(一)黃鳳蝶是完全變態的昆蟲。其為溫帶性蝶種,馬祖的黃鳳蝶族群為一年多世代,以芹菜、茴香、胡蘿蔔、日本前胡等繖形科植物為寄主。 (二)黃鳳蝶是中型鳳蝶,軀體是黃色,腹部有黑色細縱線。翅膀底色也是黃色,上有黑色條紋及斑點,後翅末端有長尾突,後翅臀區有紅斑與藍斑,雌蟲體型與重量比雄蟲略大一些。 (三)幼蟲的成長速度與氣溫有明顯的關聯,在26.34°C時,最適合的幼蟲生長;氣溫越低,幼蟲的生長速度越緩慢;在28.66°C時,也會使成長速度略微變慢一些。 (四)蛹期的成長速度與氣溫有明顯的關聯,氣溫越低,幼蟲的生長速度越緩慢,當日期在11月15日之後,溫度低於19°C,蛹期竟然長達125天,以蛹的型態度過寒冷的冬天。

化險為夷~五斗櫃傾倒因素之改良

本研究起因是在生活中出現五斗櫃翻覆的新聞提到重心問題,便透過文獻探討整理相關研究,發現重心與各領域均有關係,於是我們決定進行五斗櫃的探究,發現以下結果: 一、重心位置與櫃體深度有極大相關,當重心移出櫃體時有增加翻覆的危機,其中受拉力面越長越容易傾覆。 二、支撐腳與五斗櫃傾覆亦有極大相關,支撐腳高度、粗細、數量、形狀設計均影響五斗櫃的穩固性,當腳柱越短、與地面接觸面越大、數量越多可以增加更多拉力。 三、當櫃體底面積增加能有效降低五斗櫃傾倒的現象。 本研究更進一步改良五斗櫃的設計,使重心配置可以隨著層櫃的拖拉而降低,讓櫃體不至翻覆,期望對改善生活有更多的貢獻。

好球!動靜皆"移"---組合扭蛋球滾動狀態之探究

本研究主要探究哪一種組合的怪怪球滾動時動停的運動狀態明顯,在實驗過程中選用可重複使用且組合性較高的扭蛋球來當外殼,並透過多次實驗發現球形外殼滾動軌跡接近直線。選用「外丙內G」組合而成的怪怪球,因其內部空間比較大,可以填充的液體變化量大來作為實驗球,期望能符合有動有停之滾動情形。 我們利用Tracker分析發現僅填充水對整個球體之滾動已有減速的作用產生,填充不同液體的平均減速次數為填充乳液>洗手乳>膠水>水,且含內珠之液體平均減速次數大於不含內珠液體。 無論有沒有內珠,怪怪球填充40ml乳液(22.27%)有較高的總停時間。動停回數比較以不含內珠填充40m乳液最高;含內珠則為填充85ml乳液最高。

甜葡萄追緝令—自製非侵入式糖度篩選法

家庭餐桌上,妹妹總要吃最甜的葡萄,愛漂亮的姊姊只要微甜口感,罹患糖尿病的阿姨卻害怕吃到甜葡萄,面對衆多不同需求,我們思考:有沒有一種方法,可以迅速在清洗水果到端上餐桌過程中,就能直接分辨甜度並做出分級? 我們以不同品種葡萄為實驗對象,採持續加入溶質增加溶液密度方式,觀察其在水中沉浮變化,配合糖度計實測葡萄糖度,得到「葡萄越慢浮出,糖度越高」的結論,驗證「葡萄甜度與在逐漸增加密度溶液中的沉浮順序相關」之假設。 本研究提出經濟實用的自製非侵入式糖度篩選法,輕鬆為葡萄甜度分級,還可擴大應用於市場及醫院,讓民眾不必花大錢也能享受應用科學帶來的生活品質。並發想能朝構建糖度與密度資料庫,做為產業分級應用。

「瓜」熟酵弱 – 木瓜蛋白酵素天然美白牙膏

研究木瓜樹的木瓜蛋白酵素活性及萃取、純化方法製成的自製木瓜蛋白酵素牙膏。以氫氧化鈉滴定法測量酵素的活性,本研究發現,木瓜樹未成熟的果實,木瓜蛋白酵素活性最高:氫氧化鈉平均滴定體積 3.93 (mL)。以純水萃取後再過濾的上清液,經超音波震盪、pH 7緩衝溶液浸泡、烘箱50 ℃ 乾燥,活性是置於室溫25 ℃ 的2.11倍。以硫酸銨純化,活性為未經純化酵素的1.63倍,最後以豬腸膜分離硫酸銨。自製木瓜蛋白酵素牙膏,能分解口腔內的蛋白質表膜層,除去最難去色的咖哩粉色素,增加自製木瓜蛋白酵素牙膏與咖哩粉唾液混合液間的反應時間為5 分鐘,以自製木瓜蛋白酵素牙膏0.5 g添加市售木瓜蛋白酵素牙膏0.5 g,潔牙後的色差值ΔE 1.49最小,優於市售木瓜蛋白酵素牙膏ΔE 2.05。

守護食品賞味期~RFID智慧標籤

本研究自製電解質電子標籤,結合物聯網(IoT)溫溼度及RFID傳感設備,以食品包裝內溼度與導電量變化及無線射頻辨識技術,進行食品最佳賞味期的判別。研究發現:食鹽電解質溶液導電佳,一般濾紙載體導電效果優,廚房紙巾載體電流傳導時間短,皆可作為電解質載體。電解質濃度越高,溶液或載體的導電量越高。電解質電子標籤受潮時間越長,水分越高,導電量越高,受潮一段時間後可以干擾RFID傳感器運作。廚房紙巾RFID智慧標籤干擾速度優於一般濾紙,保鮮盒包裝優於夾鏈袋包裝。導電量在明顯的受潮反應後逐漸平緩,一般濾紙RFID智慧標籤高於廚房紙巾,大尺寸包裝高於小尺寸包裝。運用自製之RFID智慧標籤及撰寫商品結帳程式可以守護食品賞味期,保障消費者權益。