生活與應用科學科

為減少使用釘子、市售之掛勾，對磁磚牆面所造成之脫落、破損。本研究於一般磁磚溼式之生產方式中，將鐵粉與黏土混合，經由高溫燒結後，製成具磁吸特性之鐵質磁磚，並於100×100×6 mm3之磁磚試體實驗下，將磁磚原料與鐵粉原料以分層及混合之舖疊方式緊密結合；研究中發現鐵粉與黏土混合鋪疊試樣之磁吸能力大於分層後鋪疊之試樣；另於相同燒製溫度1000℃下，探討何種配比之鐵質磁磚，能達到最佳之磁吸力效果；本研究利用自行設計之3D列印改良磁縫掛勾與一般磁鐵掛勾相比，可確實提升鐵質磁磚吸附重量之能力，並達到具有耐久性及實用性之功用。

本研究旨在建置可以「自動偵測土壤缺水的裝置」，我們利用簡單的電路設計，以LED燈作為指示燈，以其明暗提醒澆水時機，幫助人們更正確的判斷澆水時機，讓植栽所處環境乾、溼適宜，更適合生長。因此，我們先採用電阻法探討各式土壤的含水性質，測量土壤的飽和含水量，結果發現混合土（培養土、砂質壤土體積比2：1）的飽和含水量最佳，達31.7%且水分滲入的速度也相當快。以我們設計的「自動偵測土壤缺水的裝置」來對室內容積1600毫升的混合土（培養土、砂質壤土體積比1：1）盆栽進行澆水，每年可節省的水量約為9.8公升，對室外容積1600毫升的混合土盆栽進行澆水，每年可節省的水量更達22.8公升，省水效果相當驚人。

高溫超導釔鋇銅氧(Yttrium barium copper oxide，YBa2Cu3O7-δ，YBCO)於1987年由科學家朱經武、吳茂昆、和趙忠賢共同發現，其重要性是首次除了突破了液態氮的「溫度壁壘」，亦即以液態氮取代以往以液態氦的方式降溫以外，另外我們還發現生活中要取得氧化釔(Y2O3)、碳酸鋇(BaCO3)、及氧化銅(CuO)並不難，這使得造價相較起來大幅降低。本研究嘗試將YBCO的反磁性結合發光二極體使顯示器不再只是固定在一平面上。實驗找出釔鋇銅氧的磁懸浮乘載力關係圖、如何從封裝中剝離LED晶粒、以及取出內嵌式電路板(Integrated Circuit, IC)中的晶片，藉此若能將三者和一將能使飄浮顯示器的可能性提高。

自由落體是什麼？對我們學生來說是抽象的單元，透過這次研究，利用不同的積木組合，設計出最穩定的架構，學習程式語言與機器溝通，讓程式為我們簡化人為運算過程，算出最精準的重力加速度，驗證課本所敘述內容，深切了解重力加速的意義。本機器經過實際物體落下測量出時間，準確測量出物體的重力加速度。透過數據的紀錄，可以比較出不同物體間重力加速度其實是不同的，愈重的物體愈不易受到空氣各項阻力的影響，了解更多課本以外的內容。

透過街頭民調找出生活中常被使用的媒體，計算出各媒體中各個文字被使用的次數並將之排序，重新安排國小國語課本生字學習順序，以在各媒體中出現次數高的中文字優先學習，並製作應用程式（App），讓學習者可以更有效率且隨時隨地學習中文。

一開始，我們從文獻查找原子筆及水性筆斷水的原因，希望能提出有效的解決方案；經蒐集資料分析後，發現斷水原因皆與筆頭受外力撞擊有關，故我們的研究興趣很快就調整為，設計一組能有效避免筆頭受到衝擊的保護裝置。 過程中考量到，「單純的問題應採用單純的方法解決」，經過幾次預作實驗及討論，我們即決定應用學校現有的單噴頭3D印表機及Sketchup軟體，以較直覺的槓桿原理設計，製作外掛式的側壓型筆蓋。 後再經幾位老師提點，發現我們能將原有筆套，延伸為多種文具的的保護裝置，譬如美工刀。美工刀具危險性，卻又是常用文具，若能加裝於美工刀而降低因使用不當傷人或自傷的機率，對人類的日常生活應頗有助益！

水，是人在生活中的必需品，我們會拿來喝、烹調食物、盥洗......等等。近年來水資源開始一點一點的減少，如何才能把水資源有效利用，是全球關注的議題。 因為水的比熱大，所以溫度不會有劇烈的變化，經過實驗證明，在牆壁裡安裝水袋可以隔熱，達到冬暖夏涼的效果，不僅省下沖馬桶的水費，且夏天的冷氣電費也減少很多。 儲水袋溫度調節再利用系統〔以下簡稱本系統〕的裝置為：洗澡水過濾後，灌輸進一樓牆壁間的水袋裡儲存，最後當沖馬桶的水。另一條的管線是接收雨水，匯流進二樓水袋裡儲存，最後當沖馬桶的水。 本系統再加上蝸牛式循環加熱器，即利用太陽能去發電促使水循環加熱，可以省下瓦斯或電熱水器的費用，做成一間節能屋。

我們研究貼了不同隔熱紙的玻璃片放在玻璃箱上，觀察玻璃箱內溫度改變情形，並測量其穿透光譜，定量分析溫度變化與穿透光譜的關係。具有隔熱性能之隔熱紙能將紫外光與部分紅外光隔絕於車外（室外），並隔離部分可見光，有效降低熱能傳導至車內。由實驗結果可發現，較黑或較亮的隔熱紙，可見光的穿透率較低，而較透明的隔熱紙，可見光穿透率較高，另外，分析可知，玻璃箱內的溫度變化，主要是受到紅外光的穿透率影響，紅外光穿透率越高，其玻璃箱內溫度變化越大，且可見光穿透率亦會對箱內溫度有些許影響，但不如紅外光顯著；濕度的大小，亦會影響箱內溫度變化。因此，我們了解到，對於隔熱紙的挑選，最重要的是須確認此種隔熱紙對紅外光的隔絕阻效果。

因為學校現有的兩種省水器都不好用，其中一種水柱強、耗水，洗起來較不舒服；另一種水量太小、耗時，大家不喜歡用。所以我們就想製作出省水且舒適的省水器。我們嘗試了不同材料組合，歷經了半年的研發，依序設計了四代的省水器，分別是：1.瓶蓋型省水器2.鐵網型省水器3.鋼絲棉型省水器4.絲瓜絡型省水器。效果最佳的第四代絲瓜絡型省水器不但省水率能達到81％，而且使用者滿意度(包含洗淨力及舒適度)也很高，因此有效的改進了學校現有省水器的缺點，也能為地球的水資源貢獻一份心力。

全校93.05%的同學無法將拖地水抬起倒入花台，研究各種移動水的方法後，發現利用非密閉式抽水幫浦可以解決這個困擾。 幫浦主要由2個逆止閥構成，我們以PVC水管加上逆止閥，製做出可配合水桶和花台高度、依身高訂作的各式抽水幫浦，其中以能固定在花台上的斜抽軟管幫浦最受歡迎；改用寶特瓶為原料，也能製作出抽水量大的幫浦。我們的自製幫浦比市售手動幫浦效率好很多，能將水移動到任何想流去的地方，或是抽充空氣。 實驗後發現，進水管高度短、進水口底部不可平整、活塞與外管緊密、閥門相對位置近、幫浦口徑大，抽水效率比較好。抽動的方法也會影響抽水情形，垂直抽水、抽動活塞速度快、次數多，先短距離抽3～4下，再長距離抽動，可使抽水效率提高。