全國中小學科展

生活與應用科學科

光學影像探針用於檢測細菌感染之研發

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。

鮮花怒放-花朵染色DIY

本研究是以自然與生活科技領域中有關「植物的身體」和「植物根、莖、葉的功能」的單元為基礎,利用植物體內水向上輸送原理,找出鮮花保鮮條件、DIY染出漂亮的花朵及自製美麗的裝飾品。我們利用電腦、攝影機、白玫瑰、家裡常用的醣類、染劑、殺菌劑及校園常見的植物等材料設備,找出切花的最佳保鮮條件,並以自製的染色花搭配校園植物,製作花束及裝飾品,以達到經濟實惠及物盡其用的功效。

拯救地球的電磁燈籠-震動電磁發電研究

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」。

神奇的唐山石---有機栽培介質對蔬菜生長的影響

本研究主要探討菠菜、萵苣、A 菜在壤土、泥炭土、混合唐山石之泥炭土等三種有機栽培介質中的生長情形。研究結果有四點發現(1)菠菜在三種栽培介質中,尤其是在混合唐山石的泥炭土中,生長情形最佳;(2)萵苣在三種栽培介質中,尤其是在混合唐山石的泥炭土中,生長情形最佳;(3)A 菜在三種栽培介質中,尤其是在混合唐山石的泥炭土中,生長情形最佳;(4)在有機栽培蔬菜條件,同樣的控制變因之下,三種蔬菜在混合唐山石的泥炭土中,生長情形是最好的。研究者也依這四項發現,對壤土、泥炭土、混合唐山石之泥炭土等三種有機栽培介質之孔隙度、滲水性、涵水性、酸鹼性做更深入的研究。研究結果發現,蔬菜在三種栽培介質中,以混有唐山石之泥炭土介質生長的最好,其主要的原因是唐山石具有孔隙度最大、滲水性最佳、涵水性也最好、呈中性的特性。

節能大作戰-環保可攜式風力發電機的製作與研究

風力發電的原理是利用風力吹動風車的葉片,將風力轉換為快速的動能,產生的動力可以轉動旋轉式發電機發電。首先,我依據風速與發電電壓的關係數據,製作一個簡易的風速計,作為各項實驗,測量風速的工具。接著研究,在相同的風速下,風車葉片的面積、旋轉半徑對轉速的影響,進而發現,對小發電機而言,風車葉片的面積、旋轉半徑越大,不見得轉得快。 接著再分別加裝齒輪裝置、更換較大的發電機、及合乎流體力學的風扇葉片,進行各項實驗,確實能逐步提升風力發電裝置的發電量。最後,蒐集生活中的回收材料,製作一台環保可攜式風力發電機。連接上二顆 3號鎳氫充電電池,進行充電,就可以將電能儲存起來。

欲研又紙

研究目的在探討如何製造不同功能性的再生紙。研究先研發一套基本製紙法,再找出較佳的處理紙模型方式,配合添加物,產生各類再生紙;並以自行研發的工具測試比較各功能性。研究發現:去水至近乾程度且加壓的紙模型乾製後紙面效果較好;各乾製法的比較在速率及紙面平滑度是熨燙法最佳;紙感則以冷凍製紙較柔順。無添加物的冷凍紙較易吸水;添加玉米粉與太白粉的熨燙紙最強韌;添加洋菜粉的熨燙紙最光滑;而添加玉米粉及吉利丁冷凍紙最柔軟。建議未來研究可繼續拓展此研究空間,探討更多不同特性的添加物製成的再生紙。

馬桶救星

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。

一吐為快-讓蛤蜊吐沙吧

探討使用什麼溶液或環境能使台灣蜆(Corbicula fluminea,即河蜆、蜊仔)、文蛤(Meretrixlusoria,即蚶仔)及菲律賓簾蛤(Ruditapes philippinarum,即海瓜子)最快吐沙。(註:以上三種貝類在此均統稱為蛤蜊)在實驗結果中,我們可以發現台灣蜆在一大群聚在一起喝冷酒的情況下最易吐沙,而文蛤是在適量濃度的鹽水中最為活躍,海瓜子則是在米酒、鹽的最佳比例溶液中活躍最盛。

對抗塵蹣大作戰

塵蹣可說是灰塵的隱形殺手,我們透過調查了解塵蹣在家中出沒的地點,藉由物理和化學因素對塵蹣生長情形的探討,希望獲得簡單有效的防蹣方法。在調查了十二個家庭後發現,歐洲室塵蹣和美洲室塵蹣是家中最出現的品種,以枕頭、棉被、床墊等處發現的比例最高;物理性防治方面,本實驗藉由控制光線、溫度、溼度、布料種類,得知塵蹣在低溫、低濕度和照光實驗組別存活情形最差,此外我們發現塵蹣在黃光、綠光、紅光實驗組別死亡情形較嚴重;布料的間隙如小於塵蹣,則塵蹣較不易生長,故居家環境應保持明亮、乾燥,寢具布料可選纖維編織較細緻,避免使用深色;化學性防治方面,觀察塵蹣對各種防蹣產品和清潔用品的趨避反應,結果顯示家中常用洗衣精和漂白水就有殺蹣效果,標榜防蹣的產品並非必須。

「救」在煞車瞬間

為了讓在行駛的車子能夠更安心的上路、遊玩和快快樂樂的回家,我們想出 2 個 SPECIALIDEA 可以讓行車更為安全,肇事機會變低。