生活與應用科學科

由於我們在電視中發現的煙瀑現象，使我們產生好奇。因此我們自製立香，經過討論後，並設計十種會影響立香產生煙瀑的實驗，探討形成煙瀑的原因。研究結果發現：煙瀑形成的原因是立香燃燒時產生空氣對流所造成的現象。不同變因的立香燃燒後，所形成的煙瀑形狀、煙量多寡、味道、立香燃燒速率會不同，但是不會受香粉的種類和價格所影響，打破業者的說法。而立香形成煙瀑的條件是：從底部鑽洞，要有中空的孔隙，但中空孔隙的頂端要密封的，不能貫穿。瞭解煙瀑的原理後，可以設計不同造型的創意立香。

老師曾說：「酒精能殺菌，主要是利用酒精引起蛋白質變性，導致細菌或病毒的死亡。」加上學校午餐總會剩下許多剩飯，這讓我對「酒精發酵」產生興趣，想進一步探討研究。 我們以微生物進行米飯發酵，蒸餾出酒精，並測量濃度，作為米飯發酵力優劣的標準。接著進行不同菌種、不同糖量、不同米麴菌量、不同溫度、不同米量和不同發酵天數對米飯發酵力的影響等實驗。發酵後的酒精，還製作出消毒酒精、料理米酒、水果酒和燃燒用酒精。最後，進行簡易蒸餾設備的改良，大幅提升蒸餾酒精的濃度。 實驗結果，以米麴菌進行發酵最好，酵母菌效果最差。此外，適量的糖有助於米麴菌的發酵力，增加米麴菌量和米飯量，並在高溫的夏天進行發酵，更能提高米飯發酵力。

近年來，溫室效應的話題引起全界的關注，如何節能減碳，幫地球降溫，是許多政治人物、科學家在努力方向。華視電視台曾播放了一個「正負二度C」，看了這個影片，我們更覺得減少溫室氣體排放，找出綠色替代能源的重要。我們居住的馬祖，雖然人少地小，較無舉足輕重的地位，但每一個人若有環境保護的素養，並確實的做法才行，地球一定會降溫的，生物也會快樂活著，沒有物種會消失。 根據維基百科資料，每天的太陽能會有百分之三左右轉成風能，如何有效利用風能是各國努力的目標，我們決定效仿風力發電，期望能喚起世人對綠色能源的關注。本項研究是利用「磁電感應」的原理，研究如何利用風力帶動風車葉片旋轉，產生足夠感應電流，讓LED燈泡發亮。

本研究目的在探討蒜頭與山葵等日常調理食材對於口腔細菌的生長抑制效果，並嘗試針對這些食材的抑菌效果開發日常應用。研究方法主要是利用紙錠法進行抑菌作用測試。研究發現：(1)對口腔細菌具抑菌效果的食材為蒜頭和咖哩，而咖哩的抑菌效果主要來自薑黃；(2)蒜頭的抑菌效果和蒜汁濃度呈現正相關，薑黃的抑菌效果則無此劑量反應關係；(3)蒜頭和薑黃對轉醣鏈球菌不具抑菌作用，因此應無防治齲齒的效用；(4)以30％的蒜頭汁調製的天然漱口水的抑菌效果明顯優於某一品牌市售漱口水。加入紅棗等食材調味，可能使漱口水的口味更好並同時加強抑菌功效。本研究證實若干食材確有抑制口腔細菌的功效。我們也證實了這些天然食材的抑菌功效可以應用到日常生活。我們期待能進一步探討這些食材抑制細菌的原理，並開發更多有益的日常應用。

本研究分成二部份。第一部份探討負離子，結果發現不同環境下正、負離子含量有很大差異，且負離子對植物及除煙均有正面效果。第二部份研究電磁波，我們測出了（1）各種電器在不同距離的電磁波強度，進而瞭解其安全範圍。（2）電磁波不利於綠豆生長。（3）手機電磁波實驗測出鋁箔紙、隔熱紙及備長炭布可有效隔絕電磁波50%以上，且隔絕物與電磁波偵測器的距離越大隔絕效果越佳。

將生活上常用的除濕物質，取固定的質量，進行長達３０天的吸水量紀錄，並分三方面進行探討－－１常見的除濕物質（單一成分）之分析；２市售除濕劑之分析；３可自製的除濕物質（取含碳酸鈣成分）之分析。由實驗結果了解彼此的差異與優缺點，以便選用合適用途的除濕物質。

本研究是以牛糞中的可溶性磷酸鹽吸附水中及土壤中的重金屬離子，減少Cu2+及Ni2+的溶出。成分分析發現發酵後的牛糞磷酸鹽的含量相當高，依理論可和重金屬離子產生沈澱。透過實驗，我們發現若將牛糞置於Cu2+、Ni2+水溶液，能有效穩定Cu2+、Ni2離子，在進一步模擬土壤淋融的實驗中，超過99%的金屬離子被固定於土壤，因而在應用上，可預防重金屬污染地下水源。而已穩定的重金屬離子牛糞可以取出，製作成活性碳觸媒，在應用上可將亞甲基藍溶液及染料工場實際的廢水脫色，證實可達到將重金屬回收再利用的目的。

本實驗以生活中容易取得的食品材料：啤酒、米酒、紅葡萄酒、紅麴、蜂蜜及乳酸菌等，將咖啡豆浸泡其中發酵，觀察記錄一天及二天發酵過程，經過乾燥，再以自製烘焙機烘焙咖啡豆，最後請學校老師品嚐、評分，完成咖啡杯測。實驗結果發現，發酵一天的咖啡豆杯測平均分數大部分比連續發酵二天的分數高。且發現發酵時間增加時，杯測分數亦比自然發酵為高。另外比較第一、二天不同方式發酵咖啡豆的烘焙度時，發現當烘焙度變深，大部分杯測分數會降低，唯有浸泡蜂蜜的樣本分數升高，因此提出浸泡不同液體發酵的咖啡豆，應搭配適合烘焙度，以提升咖啡品質的想法，供未來有心研究咖啡豆發酵人員新思考方向。

本次的活動，堪稱為一個典型的「行動研究」，期望能藉由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能，進而運用生活中的常見物品來製作科技。其活動過程是在瞭解潛水艇的原理以及浮力的特性後，經由尋找手邊可利用的各項材料與資源，進行各項實驗活動，成功的自製一艘能潛入水中的潛水艇。

本研究探討符合環保又延長花期的方法，由預備實驗已知碳酸飲料能有效的延長切花花期，因此實驗設計分別探討碳酸飲料所含的單一成分對切花開花的影響，採用蒸餾水以及對花期有顯著延長作用的50%碳酸飲料溶液作為對照組，比較不同成分和不同濃度的溶液所獲得的結果。結果顯示碳酸飲料的成分中，適當濃度的檸檬酸與葡萄糖促進開花與花形，但凋謝率也高；而由檸檬酸和檸檬酸鈉形成之緩衝溶液，不但促進開花也延緩凋謝。 關於吸水率的研究發現，適當濃度的檸檬酸溶液、緩衝溶液以及修剪花梗基部等提高吸水率的處理方式，促進開花速度與花朵品質，但對延緩凋謝幫助不大；「摘除頂芽」較能有效延長花期，而一般所知摘除雄蕊阻止授粉的方式，對於穗狀花序的劍蘭並不適用。 綜合本研究結果，提供適當的碳水化合物，維持偏酸且pH值穩定的溶液，配合摘除頂芽，可以提高花瓣展開程度和延長花期。