生活與應用科學科

透過模擬實驗，知道鏡子起霧是因水蒸氣遇到冷產生顯著溫差，在鏡面上凝結成霧。就\r 像從冰箱取出的飲料罐外頭凝結了小水珠(霧)及喝熱湯時在鏡片上形成霧一般。\r 將起霧的鏡子，利用吹風機的熱風吹，可迅速除霧，是因小水滴吸收熱量，及空氣的流\r 動，將水滴蒸發、乾燥。利用吹風機的冷風吹，加速空氣流動，也可較快乾燥水氣。放\r 在室內自然蒸發的方式除霧較慢，是少了高溫蒸發及空氣流動的緣故。\r 防霧劑和各種化學合成洗劑，幾乎都能有效防霧，因含有界面活性劑，可降低或破壞水\r 的表面張力，使水氣無法在鏡面上凝結成水珠(霧)。但這些石化製品，卻會危害健康及破\r 壞生態。因此，我們設法尋找含有天然界面活性劑的洗劑來取代，並用其水溶液養植黃\r 金葛以證實安全無虞，進而研發調配成天然防霧拭鏡紙來防霧，符合自然、環保、健康\r 又方便攜帶的優點。

一、 在彈簧大小，彈簧粗細一定時，長度越長的彈簧，鋼珠越不容易掉下（彈簧能承受鋼珠的重量下）。二、 在鋼珠大小、彈簧長度一定時，越細的彈簧，鋼珠越容易掉下(彈簧能承受鋼珠的重量下)。三、在彈簧長度粗細一定時，鋼珠的重量越重(越大)時，越容易掉下。

本實驗是針對不同物件上的指紋所進行的研究。主要以粉末法與硝酸銀法、碘燻法呈現不同材質上的指紋，並將指紋置於不同環境中，觀察指紋殘留時間長短，結果發現物件材質會影響指紋的殘留時間；另外，我們也收集了不同年齡層與性別的指紋，觀察指紋呈現情形與殘留時間長短，結果發現年齡對指紋的呈現與否影響很大，這應該是年齡影響指紋上分泌物多寡所造成的結果。此外，我們發現布料上的指紋極難呈現。

近年來，導電高分子的研究及發展十分活躍，在各方面的應用都有傑出的表現。其中，聚苯胺因價格便宜且製作簡便，使其應用潛力更為突出。聚苯胺對鐵系及非鐵系金屬有極佳的防蝕能力，但卻因聚苯胺與金屬之附著力不良使其應用遭受限制。本研究的重點在於製備奈米級的聚苯胺，以及提高聚苯胺在有機溶劑中的溶解度以達到和金屬能有效附著並增加其防蝕能力。實驗結果發現，利用微乳液法可以製備出奈米大小的聚苯胺粒子，且塗佈於鐵片上，有很好的防蝕效果，證明其應用潛力無窮。

從一個「滿天星」的亮光玩具，引發了我們探索的好奇和興趣，經由大家的討論，循序漸進設計了五個研究問題，遇有問題，到圖書館尋找百科全書外，也頻頻上網輸入關鍵字！每個人求知若渴，嘗試了解導光材質的原理與特質。從自然界中最親近我們－便宜垂手易得的水，到科技產物－光纖的研究、應用、設計，提出我們的研究成果－意外發現斷裂與轉折的光纖蘊藏玄機，透露建築物因地震內部結構受損的訊息與方位；創新光全反射「直線進行」的嶄新實驗，還有以光纖端點聚光替代不環保的釣竿螢光棒..等。在整個實驗過程中，我們尋求社會資源、參觀訪問光纖科技公司工程師，對光纖的導光、傳輸、用途有更進一步的了解；並且經由變因的操控、觀測、分析，學到了更多課本以外的知識和經驗：如網路資源蒐尋與擷取、實驗紀錄Excel篩選與試算，數位拍攝存儲與編輯…等。

為解決聲音課程教學時，各種飲料容器不容易吹出聲音的問題，進行一系列影響因素的研究。用吸管比用嘴巴容易吹出聲音；容器或吸管內徑 1-3cm 效果最好；吸管內徑 0.4-0.6cm 最適合吹奏；切口方式及吸管長度對聲音的大小及頻率影響不大；吸管挖洞會造成音量減小；吸管與容器角度以 10-20 度最適宜；吸管與容器距離以 0-2cm 聲音最大；容器材質以玻璃音量及音色最佳；玻璃瓶的高度越高頻率越低；改變玻璃瓶內水的高度可以控制頻率的高低，以玻璃瓶中氣體體積和氣體高度為控制變因時，不同的玻璃瓶都有類似的頻率曲線。我們以奧利多和珍珠奶茶吸管為例，先做出標準音與頻率的對照表，再做成簡易的排笛來演奏。

我們將澱粉、高筋麵粉及糯米粉製作成環保膠，測試不同反應條件下黏著力的變化。發現澱粉環保膠的最佳黏著力的反應條件為：攪拌時間達九分鐘、水對澱粉的質量比為5:12、氫氧化鈉濃度為3.42%、反應溫度控制在35℃、硼砂濃度0.225%，製成的環保膠在木頭的表面具有最大的黏著力，單位面積可達30.97公斤重，我們將環保膠黏著在金屬、壓克力、玻璃表面發現加入洗衣精對黏著力有明顯的改善。將木頭表面在一百八十目的砂紙磨擦後，環保膠可達其最大的黏著狀態。我們在顯微鏡下觀察澱粉粒子的變化，發現加了氫氧化鈉的澱粉其網狀型結構會隨著時間的增加而漸漸吸水膨脹，攪拌九分鐘時網狀型結構最密，這時候的黏著力也會因為網狀形結構的膨脹因而上升。

為達到省力且不傷羽毛的大量撿球技術，我們開始進行資料的收集以及實際的測試。針對羽球的特性進行分析後，發現因羽球的重心因素，導致其掉落時，呈現底部朝下的狀態，並且產生偏置的現象，會造成收集上的困難。為克服羽球掉落時位置不固定的問題，因此我們開始思考如何對羽球進行「整列」的動作。本組以實際操作，分別七個動作，清楚說明整列動作、力學原理及拋物線收集。過程中我們運用羽球的重心、簡單的斜板力學原理，以達成省力收集羽球的目標。在模型、成品製作的過程中，我們也學習到手工具的應用，各式材料的使用與加工方式、了解其內涵與體會到製造設計的精神，未來，可大量應用在生活上的收集整列機器上。

本實驗的動機主要是台中市過去曾多次發生大樓火災，造成多人死傷的慘劇，其中大多是因吸入過多濃煙所造成，這些事件使我們想到一旦發生火災時，倘若事先能預測火災時濃煙的走向，迅速找到逃生路徑，以減少火災所造成的傷亡。實驗目的是依照房間隔間的設計模擬火災發生時，濃煙擴散的方向，以便找出適當的逃生方向。利用壓克力模型屋，模擬一般居家房間各種隔間的格局，藉由檀香塔燃燒產生的氣體模擬火災時濃煙擴散的方向，迅速找出適當的逃生路線。實驗主要的結論：避免火災發生所造成的重大傷亡所應注意的事項，1.在事先預防上，以居家格局的設計為主。樓梯採用直向樓梯的設計，雖可減少煙霧向上擴散的速度，但會佔用較多的空間； 若採用剪式樓梯設計時，應盡量減少煙霧向上傳遞的空間。隔間的開口盡量錯開，以避免煙霧直接的擴散，隔間設計應盡量避免有突出的轉角。2.在逃生上樓時，應順著樓梯上升的方向逃離火災現場。在逃生時盡量遠離樓梯的方向。

上一屆作品「pm2.5遠離我」，探討如何藉由通電的金屬網吸附pm2.5，達到約32％的過濾效果，這次利用冷凝的方法來降低pm2.5的濃度；大約可以平均降低63.4%左右；過濾時, 大氣中水氣相對濕度愈大，過濾效果愈好；測量被吸附的水滴中，含有更多空氣中的雜質；最後探討在室溫不冷凝的狀況，只用水過濾，過濾效果仍有37%，這可以減少因為冷凝而耗費的能源。在密閉空間中自然蒸發樟腦油或是薄荷油等，即使氣味濃烈，偵測不到氣味分子的數值，但是加熱使蠟燭蒸發或是燒2張A4紙、線香，都使密閉空間中pm2.5數值飆高至危險值的10倍左右，幸好用水或甘油過濾都能有效降低。