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生活與應用科學科

廚餘來電了!

日本的水果時鐘引起我們的興趣,我們試著利用廚餘製成再生電池。將廚餘分成飯、菜、肉和水果四類並將各類分成兩組(加酵母粉溶液為實驗組,不加為對照組)各取3Kg,以電壓和電流大小為基準,發現水果類的效果最佳,可做為日後實驗的來源。為避免電池中的極板晃動,需在廚餘水中加入黏稠物質,我們取高分子聚合物、洋菜粉、澱粉、海采粉和太白粉為添加物,檢驗其電流大小和保存期限,得知添加高分子聚合物的再生電池串連三個可讓自製時鐘運轉十天以上,若再加入二氧化錳做為去極劑,更可讓再生電池有效延長使用時間至二個月。再生電池在與市售電池、水果電池相較下,不但環保且能資源再利用,具有推廣價值。目前繼續改良再生電池電流過小及用途。

尋找金門高粱酒的另一個春天-蒸餾米酒

我國於民國九十年加入世界貿易組織後,為了配合國際的稅制導致米酒價格不斷的飆漲,且米酒的純度不高,目前市售的米酒,濃度不太高,且口感也不甚理想,因此我們將藉以蒸餾的方式粹取出高濃度、即接近金門58 度的高梁酒,並且使用品質較佳的米,外加使用我們熟悉的化學知識,改善米酒裡的一些成份,使蒸餾出來的米酒口感更好,希冀將來能大幅推廣,就如同目前的金門高梁酒一般熱門,成為炙手可熱的酒類產品。

移動水杯,水不會溢出來

本研究主要是要找出端拿容器時,如何使其中的液體不易溢出的方法。在實驗中發現,液體會容易溢出來是因為表面震盪,產生和容器的共振波動,使液體溢出,並探討放置不同的物品於容器中,或利用不同的端提方式,來改善液體溢出的現象,發現在液體中放置浮物可以稍微改善水溢出的情況,而利用繩子提盤來端水,則水一點也不會溢出,甚至應用到提水桶也不易溢出。

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。

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。

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。

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。

人工向日葵

由於太陽仰角隨著時間不斷變換,太陽能板的接收率因此無法隨時達到最高。如果太陽能板能像向日葵一樣持續面向太陽轉動,那麼將會大幅提升太陽能板單位面積的吸收效率。我們設計一個附有凹槽的面板,使特定方向的光源只能完全通過特定的一個凹槽。而這個特定方向的光源會到達驅動裝置,此裝置是利用在常溫下的平衡態在受熱後總莫耳數增加的原理,使氣體總壓增加,進而推動水,使驅動裝置對面板造成的力矩增加,帶動整個面板轉動,讓目標面向陽光。經數次測試發現,雖然面板會朝向光源轉動,但總與正確方向有些微偏差,沒有辦法很精準的指向光源,推測造成此狀況的因素不只一個,有待更進一步的改良。

超越極限的越野蟑螂車

在本研究中,我們想要模仿蟑螂特殊的行走方式來製作可以在各種地形以不減速的方式前進的機器車!在日常生活中,常常看到蟑螂在廚房或垃圾桶旁邊,當我們驚嚇到蟑螂時,蟑螂會非常快速的跑走。蟑螂一般的爬行速度約為1 公分/秒,但在快速行走時,至少能夠約30公分/秒,可見蟑螂之靈敏運動體系,可用於機器車的研究及模擬。