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生活與應用科學科

看我「七」十二變~找出七餅皮黃金比例的十二道工法

「七餅」,也就是春捲,每到清明節,金門每個家庭都會準備這道美味的菜餚,可惜一張七餅皮卻得之不易,每家店總是大排長龍,排隊以小時起跳,三、四個小時更是家常便飯,因此興起自製七餅皮的念頭,請教師傅並查詢資料後發現,七餅皮製作不易,各家比例也大不相同。因此,我們決定動手研究:研究不同水量、不同鹽巴量、不同攪拌時間、不同環境溫度、不同水溫、不同煎餅時間、不同放置時間以及混和不同種類的添加物對七餅皮之影響。其次,設計「承重測量器」、「拉力測量器」及「咬切測量器」檢測七餅皮的咬勁與承重能力,藉以得到最佳製皮方法、流程及配方比例,讓每個家庭可以自製出黃金比例的七餅皮。

風神有『雙』—『二倍風』

本實驗主要目的為改變風扇扇葉形狀以達輸出風動能功率為原扇葉2倍以上。參考前人實驗方法並求得扇葉於某一特定轉速範圍可使電能消耗於電流熱效應之比例達最小,主題一成功驗證此最佳轉速範圍正確性。 主題二共設計28種不同形狀的扇葉,發現在最佳轉速範圍內可量得『不對稱扇葉』較『對稱扇葉』輸出風力佳,且等比例縮放月形扇葉後,得一特定面積使其『於最佳轉速範圍內微調即可達到最佳風力』,此法求得之扇葉即為兼顧最佳形狀及面積之扇葉,且實驗上量得輸出風動能功率約原扇葉2.1倍。 由於風扇輸出之風力為亂流狀態,故於主題三設計風罩使自行設計之最佳扇葉較裝置原風罩時風力更集中,因而增大風力吹拂範圍。

可調式相片裁切機

照相館沖洗出來的證件照尺寸大小固定,不同表格大小需要裁剪,本研究主要設計可無段調整證件照裁切機,初步的設計是將四支刀刃設計成可調方式,再利用較軟的塑膠塊去壓緊相片,產生切割作用,使相片可以依照表格長寬尺寸切割。第一代設計的刀片自行製作,組裝測試時發現刀刃精度影響切割效果,無法有效切斷相片。我們更改設計為美工刀片時,就可以順利切割證件照,使用類似擠壓切斷的方式,切割時需要較大的作用力。希望設計出以剪切方式產生切割作用,如同公母模的設計,能以較小力量產生切割相片的功能。在尺寸的調整上,我們希望能透過兩個轉圜,個別無段調整相片的長度及寬度,希望整個設計能達到使用方便,達成我們的設計目的。

埃到你無法呼吸

本研究經普查校園內所有的植株後,選取試驗苗木高度為130─170cm的菩提樹、春不老、羊蹄甲、茄冬樹、含笑花、桑樹、榕樹、南美扶桑及水黃皮、竹葉、羅比親王椰棗等11種常見綠化植物,評估其對空氣中汙染物之淨化能力。綜合分析六種各區淨化效能較佳的樹種發現,單位葉面積較小者,其微粒的沉降速率多半較大,而葉面較粗糙而覆有絨毛或有較多葉脈凹陷處者,會具有較佳的截塵效率。這樣的結果,與學者研究的結果相符合。 本研究希望可作為都市或學校地區植栽設計的參考,因此在植栽的配置上以羊蹄甲、春不老、榕樹及竹子葉為最佳選擇。除了美化綠化環境之外,可以使我們校園空氣中的微粒物質含量降低,讓我們天天都可以『好好呼吸』!

暗「潮」洶湧—以3D列印技術,探討洋流發電之研究

本研究主要是利用水箱設計模擬洋流的模型,並建構穩定的模擬測試流場,進一步以Maker概念,結合3D列印技術,設計並印製各種型式扇葉及葉框導流等變因模型,用以探討其對洋流發電的影響。 研究結果發現:水平式阻流型渦輪機其扇葉面呈30度傾斜角及8片扇葉數時有較好的發電效能;若加上適當比例長度的圓錐導流尖角及加裝分離的導流罩框,並調整導流罩框的高度與距扇葉面的距離,和適當比例開口,均能達到較好的集流發電的效能。參考比較相關的風力發電研究報告,本實驗相關的研究結果符合理論探討。因此,本研究以3D Maker的概念技術,建構探討洋流發電的模型確實可行。未來,應可用此技術作為探究洋流發電系統的一項思維與工具。

「架」厲害?探討不同變因對於紙衣架吊掛的影響

我們在網路上看到有人用紙袋當材料設計成衣架使用,於是就將這樣的概念試試看運用在回收的海報紙,把它摺成衣架,首先我們先模仿網路上的紙衣架來吊掛衣服,發現並不像我們一般使用衣架那樣容易,因此我們首先調查市售衣架與硬紙板衣架結構,再將此海報紙做成的衣架分為吊掛頭與衣桿進行研究,實驗結果為我們海報紙做成環扣型吊掛頭與圓筒型衣桿,並摺成斜角左右各向下30°的組合式衣架,能有最大的承重力。

安全有一「帽」

腳踏車的安全防護設備是非常重要的,在歷年交通事故統計數據中,視線不佳、路況不良、車速過快、未保持安全距離…等,都會造成交通意外。 根據中央氣象局統計資料得知,基隆2014年下雨天占50%,2013年占55%,在這麼高降雨機率下,視線不佳、天候不良讓危險增加。 本系統的設計,針對腳踏車安全防護設備缺點,改為主動閃光設備,視線不佳時,警示器提供LED燈光,增加腳踏車騎士與駕駛反應時間,當車輛接近時,利用光線強弱驅動IC運作,將光線轉換數位信號,使安全帽上LED燈加快閃爍頻率,引起後方汽、機車駕駛者注意,同時安全帽上緣處增加太陽能電池,使白天騎車可充電,內緣增加喇叭,同步產生聲響告之,增加夜間腳踏車騎士的安全,減少事故發生。

冰凍三尺非一日之寒,那解凍呢?DIY-解凍板的製作與探討

有一款稱作「神奇解凍板」的商品,可以將冷凍食物快速解凍但是價格昂貴,我們想要利用市面上可以購買到的便宜物品,看看是否也能成為加快解凍速度的解凍板,首先調查家庭對於解凍需求的程度,並瞭解大家是如何解凍,接著在廚房內尋找現有的用具,看看是否有適合的材質可以加快解凍速度。我們利用冰塊代替冷凍的食品來實驗,發現鋁製用具明顯縮短解凍時間,並且發現利用鋁製滑鼠墊或鋁鍋蓋就可加快解凍的速度。此外,我們利用小塊的鋁製散熱片模擬解凍板,設計上的考量包括解凍板的面積和排水溝槽。最後,運用這些實驗的解凍板,進行模擬冷凍肉解凍的實驗,歸納出選購市面上的解凍板及DIY解凍板上的優缺點提供大家參考。

熱水感測器

本組實驗主要是為了防止水溫過熱,避免人碰觸時感到不適或受傷。除了有提醒功能以外,我們將這整套電子運作放進擁有浮力的玩具裡,讓它能夠漂浮在水面上以利偵測目前水溫,也能讓整組電路與水隔離,防止漏電的情形發生。 原本再簡單不過的塑膠玩具,經過結合感測器之後,添加新的功能。使用的時候還能增添樂趣,一舉多得。

髮「濾」零漏洞-利用環保素材製作排水孔蓋且量身訂作快速清理毛髮之機制

一、利用空寶特瓶底部約2公分製作立式排水孔蓋,直徑大小吻合傳統之排水孔蓋。 二、藉由橡皮筋旋轉產生扭力的物理現象增加與毛髮之間的摩擦力,搭配我們設計的環保排水孔蓋,進而達到迅速清除毛髮之目的。 三、藉由魔鬼氈之特殊設計,鉤狀一面可以輕易勾住毛髮,再利用水的吸附力,可以輕易將立式排水孔蓋周圍的一綹毛髮輕易清除。