全國中小學科展

生活與應用科學科

國王的新衣─幾丁聚醣在水果保鮮之研究

蝦蟹殼中有幾丁質,重?約佔三分之一,本實驗以蝦蟹殼做為原?,經清洗、粉碎後,再以鹽酸去碳酸鈣與氫氧化鈉去蛋白質處?後,最後再經高濃度氫氧化鈉去乙醯化,製造出幾丁聚醣,由於幾丁聚醣如溶於酸中可以得到比較高的正電,所以我們嘗試將幾丁聚醣溶於工研醋中,進行水果保鮮的測試,並找出最佳的保鮮條件為:0.5g的幾丁聚醣溶於工研醋中(使用2.5ml的工研醋配成50ml的水溶液),對於桔子、木瓜、棗子有比較好的保鮮能力,至於橘子與香蕉則有加速腐敗的情形,還有對於柳丁的保鮮能力無法看出。最後又仿照市售PE保鮮膜的方式,嘗試做成幾丁聚醣/PVA薄膜進行保鮮的測試,發現製成薄膜的保鮮能力並不理想。

環保「粉」重要-非「筆」尋常

本研究以自製研磨機,將蛋殼磨成粉體。排乙二醇詴驗中,藉反應速率與接觸面積成正比(4),推得溼磨粉體較乾磨細,再由廷得耳詴驗得知乾、溼磨7 小時之粉體皆達膠體粒子範圍(10-7~10-9m)(5),可由粒徑分析獲得證實,並得知溼磨10 小時之粉體粒徑最小(0.22μ m)。以溼磨粉體製作粉筆,透過附著率、剝離率、磨損量及粉塵飄散詴驗,測詴粉筆品質,得知蛋殼粉60%之粉筆(固含量83.8%)最佳,與市售粉筆之附著率分別為85.07、87.74%;剝離率為0.77、0.06%;磨損量為0.027、0.023 g/㎝;粉塵飄散集中區為0~7.8、30.0~82.0 ㎝。自製粉筆詴驗結果與市售相近,飄散結果更優於市售。以此比例製成有色粉筆,經實驗證實,添加植物色素及自製媒染劑,對粉筆品質無顯著影響,說明本研究之可行性。

點「殼」成紙~菱角殼製漿造紙可行性之研究~

本研究目的在探討利用菱角殼進行製漿造紙,並觀察其可行性,以有效利用此項農業副產品。由研究發現菱角殼內富含纖維,透過水煮的方式加入小蘇打粉可以有效的軟化纖維,用此當製紙漿之原料,再加入回收的影印紙可以成功的造紙。因菱角殼是屬於短纖維,不如樹木的纖維長,所以造出的紙張強度不如報紙所做的再生紙強。但菱角殼價錢低廉,可取代部份的植物纖維,節省造紙原料的成本。造出的紙張強度不佳,可適用於對紙力要求不高的紙類。例如做成卡片,或是填充在器具周圍的紙張。未來若再修正造紙的技術,可以改善紙張的性質,也可以朝向藝術創作的方向來發展菱角殼造紙,不僅可以有效的利用資源又可以發揚左營的黑元寶。

從高鐵紀念車票注入感熱紙新生命

由高鐵紀念車票的新聞,讓我們徹底研究感熱紙的特性:從紙上文字的出現到消失的各種因素。我們發現感熱紙真的可以製成紙色均勻的再生紙,並不會污染環境。最重要的是文字消失後的感熱紙可以再次使用。別以為文字消失就很安全,它可是無字天書呢!大家也不必再擔心便利商店的繳費收據變為白紙後,會發生認證上的困難,家庭必備的電熨斗可以讓證據再現!

尋找冰寶寶收容所---保冰器DIY

本研究從探討在相同溫度與開放無加蓋的條件下,做不同材質的容器與冰塊融化速度快慢的比較。再將求得最好的材料,增加一個新材料---遊民寒冬裡最佳禦寒用具--「報紙」,來做更進一步的保冰效果實驗,果真求出環保又便宜可供做「保冰器DIY」的兩種材料。在愈見暖化的現代環境下,以後夏天可想而知一定會很酷熱的。所以為了便利又能符合節能減碳的前提下,我又查閱各方面書籍資料,得到一個容易、省錢又有效的「冰寶」製作方法。實驗下,加了冰寶的保溫效果果真如虎添翼。夏天出遊所需的「保冰器」,或是臨時需要「保冰器DIY」來保持食物冰度和新鮮度的時候,請跟我這樣做,就成了!

果凍多色?我知道!—探討光在不同型態介質下的反應

五年級學到透鏡單元時,知道光經過透鏡折射可以矯正視力。為何透鏡能讓光線偏折?實在讓我們想不透!如果要製作各形式玻璃實驗,這技術實在困難。後來看到透明果凍,突然想到,如果用來代替透鏡,不就能控制厚薄、濃度、顏色及透光度。於是便開始設計實驗,解決想知道的疑問,而從實驗中我們發現: 1.紅、綠、藍、白光對各硬度、厚度、顏色、濃度、密度果凍的透光與折射程度都不同 2.利用三色光,對各顏色果凍的透光度,發明了全彩色光分析儀與全彩比色器 3.利用三色光,對各顏色果凍的折射率,發明了光折射率測量器、雷射測距與校準台沒想到小小的果凍,竟然解決了我們對光的疑惑,實驗中還意外設計出許多有趣的發明,真可說是小兵立大功呢!

食飲“涼”方?#--研究傳統降火氣食品是否具有抗發炎效果

在炎炎夏日總希望來點可以「降火氣」的食品,依據古籍記載某些中藥材具有降火氣的效應,而中醫所謂的降火氣與西醫的抗發炎反應密切相關。本實驗利用巨噬細胞株受到LPS(Lipopolysaccharide,革蘭氏陰性菌細胞壁表面所含有的脂多醣體)刺激後,會分泌發炎介質的現象,再分別加入各項傳統認為可降火氣(以菊花、薏仁、仙草作為樣品)或上火氣(選用龍眼作為樣品)的中藥食材,來評估中藥材對巨噬細胞分泌發炎介質能力的影響。經由實驗,我們發現市售的『降火氣』中藥食材,在適當的濃度下,確實具有降低IL-6、TNF-α分泌量的能力,但濃度過高時卻會造成細胞凋亡。另外,我們將樣品萃取方式分為「水萃」及「冷凍乾燥」兩個部分,發現傳統以水熬煮的方式比冷凍乾燥取得的樣品有更好的降低IL-6、TNF-α分泌量的能力。我們期望以此一系列的實驗,來建立篩選『降火氣』食材的抗發炎效用的研究模式,並在後續實驗中可用以篩選出更多具抗發炎效應的中藥材。

鍍金變黃金-賦予台灣柑橘新生命

台灣柑橘產量富產且含有極高的營養價值,特別是果皮部分的營養更勝於果肉百倍以上。所以我們研究一套去除柑橘皮原有的嗆辣苦澀味的標準程序,再以處理過的柑橘皮為主要食材,開發出橘皮果醬、橘皮冰棒、涼拌橘皮、橘皮泡菜、糖漬橘皮巧克力和香酥甘梅橘皮等六道營養又美味的食物,以增進國人健康。新開發的食品經過「官能品評」問卷調查發現,民眾對柑橘皮食品的接受度非常高,但是去除橘皮嗆辣苦澀過程較費時,因此把去除嗆辣苦澀味的橘皮開發製成「冷凍橘皮料理」包,方便忙碌的現代人後續料理有很高的商業價值。最後嘗試使用近幾年流行的蔬果調理機「慢磨機」,提煉高品質的柑橘精油,提升柑橘皮全方位的利用價值,賦予台灣柑橘新的生命。

自動路邊停車系統原理探討與設計

在地狹人稠的台灣,停車位不足,常讓駕駛人在尋找停車位的過程中常讓駕駛人分心而肇事,停車位的狹小也考驗駕駛人的停車技術。樂高公司NXT機器人的超音波感應器可以用來測量物體的距離,而且NXT的伺服馬達可以很精確的由程式控制轉動,所以便想用樂高機器人來模擬汽車,探究自動路邊停車的奧祕。 經過不斷的觀察與測試後,終於能以模擬車模擬自動停車,雖然功能與人工停車較差,需要較大的停車空間。但若能提升超音波感應器功能,配合程式修正,相信一定可以提升自動停車的功能。

「風」華再現-風力發電的探索

風力發電是目前全世界成長最快的能源科技,雖然風力發電仍遭受成本高、效率不夠的批評,風力發電場甚至被形容成醜陋、噪音驚人、又危害生態,但專家們依然努力改良風力發電的裝置及設計,試圖設計出氣體流動性能良好的葉片,將動力傳導給發電機以開發能源。本研究的目的就是在探討扇葉設計與氣流之間所產生的互動關係,運用生活中垂手可得的材料,和實驗室中現成的實驗器材,設計一套簡易裝置來探索扇葉與風的神祕關係。