生活與應用科學科

阿媽的芥菜園面臨了滯銷危機，所以我研究芥菜加工成品的營養價值及美味作法，以便推廣芥菜。結果發現芥菜的營養價值高，加工成品多元美味，尤其是做成衝（ㄔㄨㄥˋ）菜可以保留最多的芥子油。原味衝菜問卷調查研發出美味的衝菜作法是利用微波方式，能成功的將芥菜花中苦味成分黑芥子硫?酸鉀?解成嗆辣成分的異硫氰酸烯丙酯。調味衝菜問卷是以微波衝菜加配料設計出葷、素兩種，皆大受歡迎，尤其是素的「豆乾衝菜」，具備美觀、嗆辣、不苦澀以及少油、少鹽的條件，而受到肯定。由衝菜蒸餾實驗中發現「微波衝菜」的芥子油含量最多，而芥子油極易揮發不易保存。所以最佳的攝取方式為直接食用微波衝菜，以達到殺菌、抗癌、助消化等芥子油的功效。

家中如果沒有陽台、或是因為陽台方位關係，很有可能沒有陽光的眷顧，再加上如果家中有養殖動植物時，每當全家要外出多日時，那些可愛動植物也會因疏於照顧，等回到家時，植物早已枯萎、魚兒因缺氧及缺乏食物而奄奄一息了。為了一次解決多個問題，本組決定以「無人自動化」、「環保又節能」為基本考量，希望能夠利用取得方便的回收資源材料、可組合拆裝模組及應用物理課程中所學陽光、空氣、水三元素來自動維繫基本動植物生命，並實際導入日常生活中來進行驗證，當題目進入到收集資料轉化成資訊時，我們發現到許多前輩們製作水利循環系統都是只有從上而下，浪費了部份水資源，於是本組在製作過程中，目標不僅是完成一個可長期由上而下小小水利系統，並接續可以同時完成由下而上水利循環系統。

我們在五上藝術與人文「第二單元：環境的藝術」的課程裡，我們發現保麗龍球中間挖空，放了一顆比保利龍球還要小的球，放在地上滾，路線和一般的圓球不一樣，非常有趣。我們想了解我們的「布偶球」滾動的變化，重心和力的關係，同時想探討利用的可能性。我們發現：（一）物體中空有重物（球）時，會彎曲滾動。（二）物體的滾動會受實心和空心的影響。（三）物體重心的位置改變會影響物體的滾動方式及路線，會偏向較重的一方滾動。（四）物體在旋轉時，會產生一股向外的離心力。（五）我們利用彈珠滾動改變圓球重心的原理，作出第一代的扭蛋五種（保利龍球加彈珠-分別放 1-5 個彈珠）（六）我們利用鐵罐、橡皮筋加螺帽，做出第二代會滾過去、滾回來的扭蛋。（七）我們利用馬達可以持續轉動的功能，加上竹筷，做出第三代的扭蛋。（八）我們利用改變重心位置會影響物體的滾動方式及路線的原理，加上馬達，做出第四代的扭蛋（透明及不透明球加馬達加偏心結構）（九）我們的扭蛋除了很好玩以外還可以做為自動清理地板的好幫手，真是有趣又實用。我們透過「有趣的扭蛋」的研究，可以把科學的研究成果在日常生活當中加以應用，覺得有趣又有意義。

實驗中我們發現蛋白和空氣充分混合後，淡黃色蛋白變白、體積變大。而蛋白打發的過程可分成四個階段---起始期、濕性發泡、乾性發泡和棉花狀態。通常棉花狀態的蛋白霜算是打過頭，較無加工價值。而以往烘培業者都以經驗值判斷蛋白霜的打發階段，但我們在實驗中發現蛋白霜高度變化率若達到3.2，則蛋白就達到乾性發泡階段。要迅速將蛋白打發的條件則須蛋白溫度為20℃、新鮮的雞蛋蛋白、偏中性的條件；加了糖的蛋白霜持久性佳，不容易離水，製作出來的小西點外觀較美觀。

在偶然的機會裡，我們發現了一種民間飲品¬─紅茶菌，在好奇心的驅使下，決定研究這個神祕的菌體。紅茶菌是一種酵母菌和醋酸菌的共生體，在生長過程中會在表面生成一層我們稱之「菌膜」的纖維素，在培養和觀察的過程中，我們探討了多種因素對於紅茶菌生長的影響，更經由酸鹼與氧化還原的滴定，加以證實紅茶菌的代謝產物中含有乙酸和乙醇。紅茶菌代謝生成的纖維素膜，質地堅韌且緻密，晒乾後則更為堅韌，我們分別就其脫色方法、纖維特性(韌性、孔徑、吸水性)進行探討。這層薄膜不但有防止異物掉落菌液中的功用，如果再加以加工，應可做成環保產品，如面膜、保濕材質、可分解包裝材質等，應用潛力無窮。

一氧化碳是燃燒不完全時所產生的氣體，它可以在數分鐘內使人致死。近年來有許多死亡案件都是關於“一氧化碳”中毒，在冬天裡更是常常聽到這些駭人聽聞的新聞消息。一般民眾總認為倒楣的事不會發生在自己身上，導致每年都會有因疏失而犧牲寶貴生命的事件，歐洲已經有立法嚴格規定每個人的家中都得安裝一氧化碳偵測器，而日本實施這項政策也有 30年之久。所以我們決定以電子樂高ＲＣＸ和ＮＸＴ可程式控制器相關零件作為研究基礎，結合市售的一氧化碳偵側器，組裝出更安全的“一氧化碳”偵測設施，進而模擬測試，期盼能推廣使用。有了一氧化碳自動感應窗，如果發生了一氧化碳濃度過高，就算是只有小孩在家，也可以減少意外的發生。

本研究目的為設計一款輕巧又方便、環保又有效的「隨行濾水杯」，將水經由我們設計的濾水杯過濾後，便能獲得符合飲用水水質標準的水。為檢驗「隨行濾水杯」的效能，我們選擇六種水源：校外溪水、山泉水、雨水、校內自來水、校內飲用水、X山純水進行實驗。並且觀測六種過濾後的累積水量：0mL(未過濾)、100mL、500 mL、1000 mL、1500 mL、2000 mL，其細菌濃度（大腸桿菌(群)、總生菌數）、化學性質（酸鹼度、導電度、總固體溶解量、鹽度、甜度、餘氯值）、物理性質（顏色、氣味）的變化。本研究設計的「隨行濾水杯」品質不錯，過濾後的水質穩定，且檢測項目皆符合飲用水水質標準。與市面上販售的濾水器比較，不但體積小、價格也便宜，是可普及使用的創新設計。

本實驗之目的在尋找臨床上針對檢查傷口有無細菌感染時更快速有效的方式，同時期待能降低這方面的醫療成本。本實驗選擇以刀豆蛋白A做為細菌的靶向配體，因為以刀豆蛋白A 製出的光學影像探針可以檢測出大部分常見的細菌。利用刀豆蛋白A與螢光染劑合成所製出的光學影像探針吸附細菌，以達到檢驗有無細菌感染及標記細菌分布的目的。實驗結果顯示，製成的影像探針可以檢測和量化細菌的數量，同時不會對細胞產生毒性。本研究結果初步支持了光學影像探針應用於細菌感染檢測的可行性。

本研究使用自製高斯計來瞭解磁鐵磁通密度的分佈情形，運用各種實驗來瞭解法拉第定\r 律，利用電動起子機與圈數計數器自行纏繞實驗所需要的漆包線線圈，以震動馬達當震動源，\r 將震動中的磁鐵穿越線圈並觀察記錄感應電動勢的大小，最後運用實驗的心得成功的做出「震\r 動電磁發電機」，使用震動電磁發電機來取代燈籠裡的電池，就成為不需要電池的「電磁燈\r 籠」。

台灣自來水公司統計分析，每人每年可分配雨量不及世界平均值的五分之一，加上氣候變遷，水資源更顯匱乏，節水是刻不容緩的事。家庭用水中馬桶用水是其大宗，現行馬桶大都以傳統兩段式沖水來省水，雖能減少小號的用水量，但常沖不乾淨且需多次沖水，要找出省水且能沖乾淨的裝置，便研發了馬桶救星。馬桶救星使用兩次落水來沖水，第一次落水是讓馬桶形成虹吸將糞便集中於排水口，再用第二段落水，徹底把糞便排出，使每一滴水都擁有最大髒污攜帶量，達成將馬桶沖洗乾淨與省水的目的。根據實驗馬桶救星確實減少現行馬桶的用水約20%，再以按鈕式操作使操作省力有科技感，因此使用馬桶救星能提升生活品質，更能為台灣珍貴的水資源盡一份力量。