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生活與應用科學科

聲音發電

發電的方式有很多,有火力發電、核能發電…等,不過這些發電方式都會有環境汙染的問題。環保的發電方式如風力、太陽能…等,那聲音是否能發電呢?我們運用喇叭中線圈與磁鐵的相互運動來發電,並研究如何使發出電壓加大的方法,找出適當的方式使LED發出亮光。運用這樣的研究希望可以開發出效率較高,且較不易產生汙染物的發電方式,進而能將這種發電方式應用在日常生活中。

空氣中奈米污染物之簡易感測方法

由於奈米科技之進步發展神速,許多難以偵測的奈米污染物可能對生物體造成不可預知的負面影響,然而傳統之感測方法主要針對氣體分子,可能不適用於感測粒狀奈米污染物質。因此,本研究之主要目的是探討(也建立一套)奈米污染物簡易感測方法之可行性。利用二至三個塑膠瓶、塑膠管組裝簡易感測實驗,並且使用非常少量(約0.05 mL)之綠色溶劑(離子熔液),實驗結果顯示奈米ZnO及螢光粉塵灰 (2或奈米CuO 反而使電阻增加;但未通過過濾材料之螢光粉塵灰(

『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。

塑膠袋,行不行?

本研究目的在探討不同材質之塑膠袋在不同使用條件下對秀麗隠桿線蟲的繁殖與生長的影響,研究方法是探討市售三種塑膠袋(低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE及聚丙烯PP)是否會對線蟲造成影響,針對母代、子代第一代及子代第二代進行實驗。研究結果發現:(1)不同塑膠袋材質會影響線蟲之總存活率及不同時期產卵率;(2)塑膠袋裝取熱水時間的長短差異,也會影響線蟲之總存活率及不同時期產卵率;(3)實驗進行至子代第二代後,發現塑膠袋對線蟲的影響益形顯著。以上實驗結果告訴我們,日常生活中正確的挑選及使用塑膠材質的製品是非常重要的,期待未來能進一步觀察塑膠袋對後續子代的影響,以追蹤塑膠袋將對生物所可能造成的更長遠影響。

目光迫人--鷹眼防止鳥撞擊玻璃

在偶然機會發現鳥類會因為某些原因而撞擊玻璃,又知道有防止鳥兒撞擊玻璃的貼紙。因為索取雖然容易,但是往來要一些時間,所以我們想自己也設計出一種不一樣的貼紙。希望藉由實驗找到一種可以簡單繪製的貼紙,經過輾轉的實驗,從猛禽類的圖案一直到只剩松雀鷹眼睛的顏色,最後終於找到一種簡單又容易繪製的貼紙,而且還可以把貼紙的大小縮小呢。只要大小大約是原來貼紙的10分之1大小就能達到防止鳥撞擊玻璃的功效。

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。

塑膠土保水性對植物生長的影響

台灣每年總要遇上一段枯水期,農業活動被迫休耕,農業經濟損失不少,為了節省可利用的水資源,以聚醯胺(polyacrylamide)所製成的塑膠土作為土質實驗,此塑膠土攜帶方便,且可重複使用,當吸飽水後可增為原來的50倍體積,保水力為一般砂土的270倍,形狀由吸水前之固體顆粒變為吸水後之果凍狀,然而對植物根部較沒有附著點,因此我們以塑膠土混合泥砂來達到使植物生長更好的土質調配。觀察結果發現植物在有塑膠土植栽中,無論是發芽率、生長率(含芊插植栽),都比一般土質生長良好,但跟侵入塑膠土內,因此給予其乾旱期,植物也能在缺水的情況下生長但不枯萎,惟在環保上的顧忌將是在下一次實驗的發展主題。

是誰惹的禍?─探討牙菌斑

本研究旨在了解牙菌斑的特性和形成背景,及其對口腔衛生所產生的影響;進而分析在日常生活中牙菌斑的生成環境及因素,以期進一步了解如何減低牙菌斑生成的方式;並透過各項的實驗操作及數據分析,探討如何有效地抑制牙斑菌生成的各種方法。最終的目的是,希望能透過對牙菌斑形成因素的了解,進而增進預防及保健牙齒的知識,培養良好的口腔保健習慣。

戰勝食神的「健康貢丸」-以低鹽控制蛋白質乳化效果之無磷酸鹽貢丸

市售貢丸幾乎都免不了食品添加物(結著劑、抗氧化劑、防腐劑等)的陰影;另一方面,網路上充斥的貢丸食譜,表面上好像避開了上述食品添加物,卻又加入了不知名的「食材」(例如標榜不含磷酸鹽類,卻加了含有磷酸鹽的泡打粉),但真有必要加入這些可能對健康產生負面影響的添加物嗎?因此,本研究以貢丸為研究材料,首先以自製儀器,探究貢丸的彈性口感該如何以科學方法予以客觀衡量,再依文獻中得知的低鹽低脂建議標準,探究如何以低鹽的製造配方與程序,控制豬肉蛋白質乳化作用,期望做出更勝電影食神中的手藝(即市售貢丸)之彈Q口感的健康貢丸。根據實驗結果顯示,以食鹽比例為1.33%的自製健康貢丸(不含磷酸鹽類等任何添加物),其彈性不僅優於著名市售貢丸,且能確保食品安全無虞。

Equaleit!輕鬆解決複雜的數學式

在數學的世界裡,經常可以看到變化多端的運算式子,若要計算的話,一般的計算機是不管用的。原因是它們沒有辦法支援數學式的「原貌」,例如分號、指數、函數、根號等數學符號,混在一起時的情況。於是,我便想藉助電腦程式來實現將數學式完整顯現出來並求解的夢想。換句話說,我要設計出一個功能強大的工程計算機程式,並以高中所學到的數學為原則。其中,自然牽扯到數學式子的排版藝術,以及計算機科學的演算法及資料結構。我主要的目的有四:一、顯示數學式,二、方便編輯數學式,三、計算數學式,四、做到一些現今工程計算機做不到的細節功能。研究結果中,我運用 MathML 做到結構化的顯示方式;另外藉由電腦資料結構及演算法的運作,得以快速準確的運算,並能同時輸出小數及分數的答案。