生活與應用科學科

高中課程中課本提到的地衣類植物，而我們平常看到樹幹上的灰綠色附生植物可能為地衣。經我們在校園內的初步觀察，發現在靠近交通往來頻繁的校門口區域的地衣生長量趨近於零，而相差不到100 公尺行政大樓旁的樹木，卻發現了其樹幹上分佈著許多地衣，其懸殊的生長狀態，引起了我們的注意：地衣的生長分布代表了什麼意義呢？\r 我們希望藉由實地的生物觀察，並結合簡單的實驗對地衣作深一層的認識，進而發展出一套戶外空氣污染程度之指標辨別系統。\r

本實驗是以甲殼素製成出的幾丁聚醣、水膠作為實驗對象的研究，將其應用並將實驗成果帶入生活之中。在此研究中，藉由不同重量百分濃度的弱酸與不同重量、顆粒大小的甲殼素反應做出我們所需要的水膠，因天然交聯劑(Genipin)能使分子結構變緻密，加入天然交聯劑，來測試添加Genipin與否所製成水膠性質與效能的差別。 首先，調控製程條件合成出數十種水膠，加入磷酸鉀，烘乾製得成品，測得合成水膠的吸水性及飽水性。因全球暖化危機，我們設計了植物在水膠上成長情形的實驗，在富含水的土壤上，混合水膠，測量不加水能夠使綠豆持續生長幾天，並觀察綠豆的生長速率來判斷吸水度及飽水度，藉以了解所合成水膠是否能應用於我們所追求的綠色建築目標－會呼吸的建材。

本研究主要目的在於探討歷史悠久又環保的天然染布過程中，助染劑中蛋白質含量的高低與色素吸附於纖維上的效果的關係。並研究不同濃度的助染劑對色素吸附於纖維上的差別和纖維浸泡於助染劑的時間對色素吸附於纖維上的差別；更進一步以色層分析法驗證助染劑對色素的吸附作用。本實驗發現色素吸附於纖維上的效果和助染劑中的蛋白質總量沒有絕對的關係，應該是和助染劑中的特定蛋白質有關，如黃豆中的大豆球蛋白（Glycinin）和牛奶中的酪蛋白（Casein）。黃豆粉的售價便宜，比傳統上使用生豆漿省時省力，是經濟實惠的助染劑。脫脂奶粉和全脂奶粉當助染劑時的效果比生豆漿及黃豆粉好，在泡製上亦相當方便，雖然成本高一些，但值得個人採用。

淤泥的處理和再生能源的議題近年來大受重視，本研究首先利用校園生態池底泥自製微生物燃料電池（Sediment Microbial Fuel Cell，SMFC），進行前置實驗，確認此裝置可產電且電壓為泥土中的菌所產生，才能進行接續的探討。在前置實驗中，我們進行新舊土、陰陽極中間的隔層材料的電壓大小比較，進而找出發電效率最高的設置條件。根據前置實驗的結果，我們改良裝置，結合魚缸和底泥微生物燃料電池，設計出一個會發電與自循環的小型生態缸，並分別針對魚種、電極種類、電極表面積、底泥種類、添加硝化菌進行電壓大小或菌數的比較，並以串連方式提高電動勢，結果發現利用底泥微生物的確可作為生態缸的發電源，且不影響魚的生存，未來將可應用在發展發電與自循環的魚缸上，也可擴大應用範圍至野外溪流與湖泊。

敲水瓶與敲油瓶的聲音不同，不同的液體敲起來的聲音應該都不同。我們由這個想法開始，花費許多時間心力設計設備，成功的鑑定出各種液體。這是一個全新的想法，第一次有人利用敲擊聲來做鑑定液體。長期的研究證實了我們的想法，讓我們十分高興。要每一次的敲擊液體的狀況一樣，才能達到我們的研究目的。我們想盡辦法逐步的改良實驗器材。最後做出的可攜式液體鑑定儀成功的達到了這個目標。這個新方法成功能辨別出不同的液體。比較重要的有： 1汽油中有無被摻入便宜的甲醇2.金門高粱酒與他牌高粱酒3.紅標米酒與他牌米酒4.不同品牌的紅葡萄酒。更重要的是這個方法能鑑定裝在玻璃瓶中的液體，這意味著可以用這簡單方法來鑑定還沒開瓶昂貴酒類的真假。

本實驗主要探討八上自然與生活科技課本中，3-2面鏡成像單元提到的太陽能集熱器是「利用平行主軸的太陽光，經凹面鏡反射後聚於焦點」。於是我們設計並製作一個焦距為10公分、 研究一：利用數學繪圖軟體GeoGebra設計一個焦距為10公分、口徑60公分、24片組合的太陽爐單片模型，並以厚3mm的壓克力板來製作、組合。研究二：以500W赤外線燈做輻射源，對拋物面太陽爐焦點及其附近作溫度的測試，及探討入射角度的影響。研究三：把太陽爐拿到戶外做焦點溫度測試，及實際煮物(米、蛋、水)。

本研究是利用日常生活中常見的咖啡渣和茶葉渣做為肥料，去觀察豆莢類的綠豆，以及葉菜類的油麥菜、小白菜生長過程的變化，我們利用三種不同的咖啡渣和三種不同的茶葉渣來做為肥料，找出哪一種肥料具有較高的養分，可以幫助綠豆、油麥菜和小白菜長得較好，又能防止菜蟲的侵害。實驗結果發現，以茶葉渣做為肥料的植物長得最好，尤其是綠茶渣最好，甚至勝過化學肥料。在防蟲方面，咖啡渣的效果奇佳，茶葉渣在防蟲方面卻沒有任何功效，而且比施化學肥料的植物蟲害還嚴重。

本研究藉由浴室滑倒的例子，結合國小課程「摩擦力」與文獻資料，探討浴室地板、室內鞋和水溶液等三大因素，並交叉組合測量摩擦係數大小，試圖找出最防滑的搭配。研究發現乾燥的環境最為安全，潮溼環境和平滑的浴室地板都比較危險，尤其在佈滿潤髮乳的地板和含水溶液的光亮磁磚地板上，室內鞋的防滑效果有限，不能過度依賴。我們有以下建議：一、浴室採用乾溼分離設計，以減少溼滑的地板面積；二、使用水溶液將增加滑倒風險，使用完畢應沖水潔淨並擦乾地板；三、浴室地板應該使用具有凹凸不平的防滑磁磚；四、慎選浴室防滑拖鞋的種類，以塑膠硬底鞋的防滑效果最佳，紙質室內鞋容易滑倒，需要特別小心，並且不要過度依賴廠商宣稱的浴室拖鞋防滑效果。

掃描器用久了，各項元件難免會老舊，掃描出來的影像色彩與原稿有不小的差異，或許可用色彩管理軟體來校正掃描影像與原稿間的色彩差異，但是其價格昂貴，非一般使用者可以負擔。本篇研究以便宜的標準色彩導表，配合使用多項式迴歸分析法發展出針對掃描影像的色彩校正方法，無論從理論數據上的探討以及實際影像上的測試看來，我們的方法確實有效，能讓原有的色彩較精準地重現。

從阿里山達邦(鄒族人口最多的部落)國小借來的鼻笛，是排灣族的鼻笛。鼻笛為何要用「鼻子」吹？根據排灣族的資料得知百步蛇是排灣族的守護神，鼻笛的聲音是摹仿百步蛇的聲音；且用「鼻子」吹時較易控制氣流，容易將音吹準。鼻笛較屬於「開口管」的管樂器。吹奏技巧會影響所吹出的音準，但是也只能吹出某些頻率的音。用 PVC 水管做鼻笛時發現，不管是用鼻子或用嘴巴吹，有管帽的水管較易吹出樂音。利用製笛者經驗公式，我們不難做出可吹出鄒族基本音的 PVC 水管鼻笛。