全國中小學科展

生活與應用科學科

『紙』上談『冰』

如果單純只用報紙不加水去結冰,報紙卻不堅固,只用水去結成的冰也很脆弱。可是將兩者合而為一,卻可以製造出超堅硬的而且保冷度較久的報紙冰。是否也有某種物質加水後也可以產生類似的效果呢?我們使用各種吸水性良好的物品來做實驗,例如:洗車海綿、普通黃色海綿…等。進而發現到許多不可思議的現象,而我們更利用它們獨有的特性,開發出全新的產品。像是利用黃海綿吸水結冰後仍然保持柔軟的特性製作出神奇柔軟冰敷袋;插花海綿的超強吸水性製作不滴水的冰塊;以及白海綿細緻的纖維不僅可以吸水結冰後提供冷源,更可以隔絕外界的熱持續保冰而製作出冰鎮涼杯。

踏步機 好神!

節能減碳一直是全球持續發燒的話題,臺灣研發的「軟實力」更把環保節能的精神發揮得淋漓盡致。我們發揮創意提出結合運動器材與發電模組的構想,透過完整的探究過程,理解基本電學、發電機的結構與追求高發電效能的關鍵。最後付諸實現,巧妙結合好神拖(踩踏式脫水拖把)與踏步機,製作出「好神踏步發電機」。最大功率可達到15瓦特。運動同時不但能支援照明、風扇,也能提供手機、音樂等的電力來源,真的太神了!

節能減碳---自動行

電力是我們的工業之母,經濟發展的命脈!它具有方便、高效率、容易控制等優點,而且在生?製造中是動力及照明等不可缺少的主要能源。多年來,廉價的電力創造了國內的繁榮,充足的電力使我國邁向開發國家之路,近年來由於電力之需求急速成長,能源及工業部門的電力銷耗總電量?57.72%,而臺灣地區自?的能源十分短缺,98%以上仰賴進口,因此我們希望能研究出一種自動控制的裝置,將無人使用的房間或教室內的電燈及用電設備,能及時且自動的把電源切斷,此項系統為可以自動切斷電源的裝置,如此不僅能達到節能減碳的目的,也同時幫助我們節省經濟,還能?地球的資源盡一份心力。

吸血鬼的環保剋星

本研究將針對蚊子的視覺和嗅覺做一系列的實驗與研究,研究過程中將避免使用化學殺蟲劑,而是利用各種具有環境保護概念的天然素材,逐步找出蚊子厭惡的顏色和氣味,用以驅離蚊子;另外也探究出蚊子喜愛的顏色和氣味,用來吸引蚊子,並殺死蚊子。在本研究中,同學們還利用寶特瓶製作了可捕殺蚊子的捕蚊瓶,並在家裡和校園裡蚊子較多的地點進行實驗,因而驗證了這種捕蚊利器,確實非常有效;也建議能夠推廣至全國各地廣泛運用,對於減少登革熱疫情,會有很大的幫助。

名震一蝕—聚苯胺製備改良及其在防蝕應用研究

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。

撠(ㄍㄧㄚˋ)珠螺

本研究最主要是探討各項變因,如前置處理、加熱方式、冷卻方式等珠螺處理過程中,影響撠珠螺的程度為何,並試著去歸納分析,希望藉此找出能讓珠螺好撠的方法。本研究的概念示意圖如下:

水槽下的〝寶藏〞---學校中水道廢棄土的研究與改良

在一次的打掃中,我們發現了廢棄土,並因好奇心的驅使,我們便開始著手於廢棄土的研究與改良。後來,我們發現廢棄土會有土壤硬化、含水量不足、排水與滲水時間太慢的缺點,所以我們取土質條件較好的培養土、黑沙與之混合。結果,廢棄土的缺點真的被改善了,於是我們混合各種比例來種植綠豆、辣椒,企圖從中找出最好的混合比例。最後,我們取培養土與廢棄土以一比三的比例混合最省錢又符合環保。

香蕉成熟時……

自從偶然廳長輩說,將未成熟的香蕉放入米缸可催熟香蕉後,引起我們對這個主題的興趣。只是將香蕉放入米缸就能使香蕉後熟嗎?於是我們決定先從溫度、溼度和光線等變因,著手進行實驗找出香蕉催熟最佳條件。經過一連串實驗後,發現溼度越高,香蕉成熟越快;光線的光及熱接會使香蕉快速成熟,但過度照射會使其甜度下滑;而點燃線香所產生的煙霧成分會使香蕉快熟。所以得知一個完善又合乎經濟效益的香蕉催熟環境,應在密閉空間中,置入點燃線香、濕棉花並照光。另外,為了更加深入研究,我們另外紀錄了香蕉的甜度和其果肉細胞中澱粉粒的關係,發現澱粉粒數目越少,其甜度就越高。雖然台灣是香蕉王國,但以往我們對它的認知僅停留在一種水果。這次研究後,使我們對香蕉有更深一層的認識。

彈簧鋼珠與地震

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。

數位攝譜儀及其數位分析方法

「數位攝譜儀」是利用光柵分光,使用數位相機拍攝光譜。「數位光譜分析法」是電腦軟體程式,可將拍攝到光譜數位影像放大成「馬賽克」,作為光譜的最小「色塊」,並將每個色塊轉換成一組七維的顏色座標[(波長),R(紅),G(綠),B(藍),H(色相),S(彩度),B(明度)]分析光譜,可精確測量各種未知光源放射出的光波波長、鑑定原子光譜,且操作方便,無須使用電路設計,其中: 1. λ座標係由光譜線的位置(x,y)轉換而來。 2. R、G、B座標則記錄對應的紅、綠、藍色成分強度 3. H(色相)為紅、黃、藍分佈於360?色環,表示「色彩相貌」,是顏色的特徵。 4. S(彩度)為色彩中灰色的含量,灰色含量越低,彩度值越高,色彩會越飽和。 5. B(明度)為色彩的明亮程度,數值越高接近白色,數值越低接近黑色。 我們完成以下實驗:\r 1. 測量氫、汞及鈉原子的原子光譜,建立「數位光譜資料庫」。\r 2. 鑑別波長589.0、589.6奈米的鈉雙線。\r 3. 比較數位相機影像與光學相機正片的色彩顯影。\r 4. 鑑定太陽光譜中的吸收光譜(Fraunhofer Lines)。\r 5. 分析獵戶座α、β的可見光光譜。\r 6. 用顏色座標(λ,R,G,B)測量發光二極體的波長範圍。\r 7. 比較He-Ne雷射與雷射光筆放光的波長範圍,發現雷射光筆之光並非單頻。\r 8. 使用光感應器測量LED於不同距離的照度,發現約與距離平方成反比。