生活與應用科學科

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。

抗輻射奇異球菌(Deinococcus radiodurans)是一株具有高度抗游離輻射的細菌，由資料收集中發現對D. radiodurans的研究多著墨在基因探索、酵素的鑑別或其生理研究，此外，對其抗輻射能力之研究也頗多，但在D. radiodurans抗氧化能力的研究就顯少許多。因此本研究嘗試將D. radiodurans抗紫外線與抗氧化力結合並以開發「生物性抗氧化與防紫外線能力之雙效美白產品」為目標來設計一連串的實驗。實驗結果顯示：不同的碳源能誘發抗輻射奇異球菌對抗不同強度的紫外線破壞，其中Glycerol與Galactose能使D. radiodurans抵抗60分鐘以上的紫外線(3.3mW/cm2)；在Fructose與Glucose的培養下能產生較佳的抗氧化能力，其能力相當於Trolox之65 mM和60 mM。防曬係數測定方面，去除化學成份並添加D. radiodurans，以Galactose的防曬係數較對照組增加了115%；其次為Fructose，比對照組的效能增加103%。

本實驗以植物(白木蘇花)葉片，測試各種防曬用品的效果。利用紫外光燈管照射葉片 20 小時，結果顯示防曬油的係數(SPF)30 以上效果較佳，SPF大於 30 的效果並沒有隨之增加。維生素 E 與 C 對防曬油的效果有明顯的幫助，尤其是維生素E 的效果很好。布料材質以亮面布和排汗布的防曬效果最差，棉布和魚鱗布最佳，主要和編織密度有關。編織密度越低防曬效果越差，越高防曬效果越好。傘的抗紫外光能力以內面塗有銀色物質的較佳，因為愈不透光，紫外光也愈不容易穿透。太陽眼鏡的防曬效果與材質和顏色有關，一般的玻璃即有阻擋紫外光的效果，而塑膠材質阻隔紫外光效果很差，鏡片顏色以綠色最能反射紫外光。汽車隔熱紙淺黑色的防曬效果不佳，其餘顏色效果差異不大。

本研究主要目的是找出最容易叫醒人的方法。以鬧鐘作為對照，刺激嗅覺、視覺、觸覺、聽覺來找出睡眠中最敏感的是何種感官。並且調整叫醒及睡眠時間，找出人的生理時鐘及最容易叫醒的時間點。最後以最佳感官作為參考製作成品來客觀比較，並找各年齡層的人實驗是否能比鬧鐘更成功的叫醒實驗對象。實驗發現觸覺最容易使人醒來，其次則是視覺。故將這兩種感官都考慮進去成品的製作方向，於是設計出利用震動叫醒人的鬧鐘以及用燈光叫醒人的鬧鐘。

我們觀看網路濕軟電路影片，知道使用高導電和高電阻黏土接上電池，能讓LED燈發亮。研究過程中，我們發現捏麵人也能製作濕軟電路，經過不斷實驗，得出下列結論： 1. 濕軟電路可用兩種電阻差異大的市售黏土取代，不需自己製作黏土。 2. 我們找到自製高導電和高電阻捏麵人製作比例，能製作導電捏麵人作品，安全無毒可食用。 3. 高導電捏麵人製作比例為「水125ml、中筋麵粉100g、糯米粉25g、鹽25g」。 4. 可食用高電阻捏麵人製作比例為「水125ml、中筋麵粉100g、糯米粉25g、糖85g、鹽10g」。 5. 非食用高電阻捏麵人製作比例為「水100ml、中筋麵粉100g、糯米粉25g、糖85g、甘油7.5ml、藥用酒精25ml」。 6. 經捏麵人師傅認可，導電捏麵人是能推廣捏麵人的點子。

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。

炎炎夏日，防曬聖品又紛紛出籠了。但是，這些產品是否具有隔絕紫外線的能力，而可以達到遮陽防曬的效果呢？本實驗即針對此一主題進行深入探討。 我們的研究大致分為二部分：（1）以問卷調查方式了解台灣女性對防曬的需求情形（2）以E.coli存活率來表現不同防曬方法的效果。 在實驗部分，我們採用原核生物界的生物—E.coli（大腸桿菌）作為實驗的對象，它具有簡單、方便操作的優點，且此物種的細胞較不複雜，方便我們在實驗操作進行時能夠控制週遭環境以及各種變因的調適。 實驗結果我們發現：物理性防曬法普遍較化學性防曬法更有效果；而在市售具有PA值的化學性防曬產品中，其抵擋UVA的功效也有許多差異。另外，我們也測試了珍珠粉、蜜粉與奈米級TiO2對UVA的遮蔽功效。而由於照射到地表的紫外線以UVA為主，故我們的實驗皆針對UVA作探討，未針對UVB做研究。

「老人居家防護系統」設有緊急求救外，並可擷取人體的脈搏、體溫兩項生理訊息，加以判別提供病理預警，達到遠端監控、緊急就醫、照顧獨居老人為主之目的。本系統具備四大功能：一、脈搏過快、過慢警示：當脈搏跳動每分鐘超過120次，或低於50次立即發出警示。二、體溫過高、過低警示：當體溫超過38℃，或低於35℃會發出警示。三、緊急呼救：當老人按下求救開關時，控制中心會顯示警訊。四、健康管理：電腦可以從控制中心讀取脈搏波形，提供病理分析，觀察老人之生理狀況，做到慢性疾病之預防及治療。上述四項訊息之取得，是藉由人體身上感測器電路所測得之訊息，經無線電傳輸到家中基地台，基地台將收到訊息，以數位分析自動研判，將警訊利用線路，傳輸至管理單位，供監控人員處理。本系統除了可照顧獨居老人外，更可運用於安養中心的老人健康防護。