生活與應用科學科

本研究利用雷射光、光感測計、偏振片、齒輪及馬達組裝成一個簡易、精確且可接於電腦的數位旋光度計。我們先藉由Arnao研究的ABTS/ H2O2/HRP分析系統，以不同濃度的維生素C與延遲時間畫圖作為標準曲線來測量總抗氧化活性，並比較奇異果、火龍果、聖女蕃茄、加州李四種水果，以微波、水煮及油浴三種方式測得熱處理後抗氧化活性的變化趨勢。之後，我們再利用自製旋光度計來求得水果經過熱處理後的旋光度與熱處理時間之關係。研究顯示，經熱處理後，此兩種方法有一致的趨勢，所以證明了我們成功地開發出一種可以利用旋光度來測定抗氧化的新方法。最後，我們進一步將此裝置應用於真假蜂蜜的檢驗，同時利用物質旋光度具有加成性，建立一套方法來計算蜂蜜中蔗糖、葡萄糖、果糖的含量。

機車排放廢氣是我們在路上隨處可見的空氣污染，許多機車騎士都有戴口罩，但戴口罩到底能不能真正阻隔機車所排放的廢氣？便是本研究想探討的重點。我們借用環保局檢測機車排放廢氣的儀器－HORIBA 來進行實驗，結果發現：活性碳口罩確實比一般棉布口罩的阻隔效果來得好。但因活性碳口罩較貴，又不能洗滌，使用期限短，我們便用便宜的棉布來自製口罩，並加上生活中隨手可得的物品以增加其阻隔廢氣的功能。結果竟發現了咖啡渣的棉布口罩其阻隔效果竟比活性碳口罩來得好，這個利用泡過的咖啡渣做成口罩還很環保呢！選用口罩除了考慮阻隔力以外，還應考慮透氣度。本研究發現活性碳口罩不論在阻隔力或透氣度上都有很好的表現，紙口罩雖然阻隔力佳，但透氣度差。以上結果可供消費者在選擇口罩時作為參考。

「太陽能熱水器」因為價錢昂貴，推廣不易。我們發現『水桶裡的水曬太陽後，可以變成熱水洗澡』。於是嘗試改良容器、蓋子的材質，並利用溫室效應、鏡子反射光等方法增加水溫。希望找到省錢、好用的洗熱水澡方法。根據實驗，我們得出下列的結論：1. 容器使用塑膠水桶，蓋子使用淺色垃圾袋為最安全、水溫又高的方法。2. 包了垃圾袋水桶的水溫上升原因有二：(1)防止熱對流散失(2)溫室效應增溫，因為藍色垃圾袋能阻擋紅外線。3. 外罩壓克力箱有加熱和保溫效果。桶子內、外放鏡子都有加熱效果。4. 利用此方法洗澡，一戶家庭一年約省下4400 元的天然氣費！

本研究使用OpenCV作為影像處理之基礎，主要以OpenCV之影像辨識、機器學習方法，嘗試辨識道路上所有的車輛影像。由於不同方向車輛的特徵不同，本研究將車輛分成八個方向，分別蒐集樣本，並嚴格篩選、限制樣本特徵，進行Haar特徵檢測的訓練。以訓練所得的分類器，寫出能即時辨識車輛的程式，並用新的計算方法進行分類器測試，可達95%車輛整體辨出率，84%平均正確率及2.4%誤判率。雖然訓練過程費時，但Haar特徵檢測之測試結果有平均正確率高等優點，顯示其適合做即時的車輛辨識。未來將優化辨識，並以此為基礎，建立一能協助交通的系統，如紅綠燈秒數調控、車輛追蹤、自動化駕駛、交通指揮系統等等。

看到大賣場販賣區吊一塊很大的的廣告，其內容是TM的最新產品名叫「TM大力膠帶」，廣告布條裡面在推銷這個膠帶的黏性有多神奇。於是大家想要用科學的方法來證明是否有如廣告上所說的有超強的黏性。 實驗結果發現，膠帶的黏力可以分為最初黏力與最終黏力，不同使用目的的膠帶這兩種黏力會不同，研究發現，大部分的膠帶最終黏力會大於最初黏力。膠帶與不同接觸面貼合時，其最終黏力會因接觸面的性質不同而不同，因此使用膠帶前要先對物體表面的材質有所了解，才能選用最適合的膠帶發揮最大的黏力。 研究也發現，膠帶在70℃的溫度內其黏力變化不大，表示膠帶在台灣這樣炎熱的環境下使用對其黏力不會有太大的影響。本組研究也發現，若是膠帶與物體貼合後，在膠帶上施予正向力，有助於提升黏力。

在這次的防霧實驗中，我們調查了家鄉漁民常用的防霧方式、澎湖常見植物的防霧效果與探討日常常見的防霧妙方。從簡易測試與透明度分析儀的結果來看，我們發現天然防霧塗料對「玻璃」能有效的防霧，但是對「壓克力」材質的介面並沒有明顯的防霧效果；日常的化學防霧材料對兩介面都有不錯的防霧功效。

本實驗主要探討的是如何製作棉花糖，其過程以及他的周邊關係，例如：轉速、溫度、洞的數量…的關係。由此實驗我們可以得知如何做出好吃的棉花糖，最主要是因為轉動的速度和溫度，我們發現在電壓 4V~6V 所轉出的棉花糖的品質最好，而我們再控制溫度時發現以大火加熱最為理想，將其二理想方法合而為一便能製造出好吃的棉花糖。之外我們還探討了瓶罐大小和孔數量的關係，我們發現在鐵罐上打上兩排的洞為最主要的關鍵，因為出來的糖絲只會從下方的兩排飛出。 另外我們還使用了鐵絲網來固定馬達，這樣不但可以解決平衡的問題還可讓馬達和固定的衛生紙筒之間產生緩衝的功效，減少它搖晃的程度，進而達到平衡。

布朗寧說：「成功的絆腳石不是缺乏智力，而是沒有創造力。」然而，現今高度競爭的環境下，今日的科技在明日可能就已過時。在國中自然與生活科技領域範籌中，以解決問題策略為中心，透過活動單元或作品，使學生循手腦並用的程序，培養學生創造思考的能力及合作學習的習慣。我們將課程所學融合創造力、想像力的實現。因此我們發明了三大主題：一、 便利垃圾桶其特性與傳統垃圾桶相差甚遠，以抽取式代替傳統作法。二、 便利洗衣刷將洗衣刷與清潔劑加以組合，做〝局部〞的刷洗，因此就不會弄濕整件衣服，是極富創造力的作品。三、 水果切丁器突破傳統的處理方式，利用四片刀片為刀片組並且去籽。使其成效成為原來的四倍。

目前教室使用的板擦清潔器，在市面上銷售的有：拍打式、手動板擦清潔機與電動板擦\r 清潔機，這三種清潔機，都是事後的清潔，無法改善擦黑板時粉筆灰到處飛揚的缺點，因此\r 我們根據會影響擦拭乾淨度、空中粉塵量、板擦清潔容易度、溝槽粉塵量及清潔盒粉塵量的\r 各項因素，嘗試製作出新式板擦。

因應發生天然災害的頻率增加，為解決在沒電、沒瓦斯的情況下，災民還能獲得熱騰騰的飲食，研發救難時用的冷水泡麵是必要的。 而泡麵要能煮熟，必須浸泡在高達80℃以上的熱水中，且持續3分鐘之久。為此，我們進行一連串的實驗，發現生石灰與水需在固定的比例下，才能滿足將泡麵煮熟的條件。同時，我們也探討了水溫、容器材質等變因對反應速度的影響，最終找到了傳遞溫度最快的內容器材質與保溫效果最佳的外容器材質。