生活與應用科學科

全球暖化已不只是報紙上的國際新聞，未來，暖化影響我們\r 日常生活的程度，只會日漸嚴重。但現在還來得及，只要你\r 我隨手一個簡單的小動作，就能有效減少二氧化碳的排放，\r 挽救暖化的日漸惡化。\r 在能源危機日益成為人們關注熱點話題的今天，可再生\r 優質能正逐漸被各國所重視，並正走進我們的生活。\r 「由奢入儉難，由儉入奢易」，所以我們從小就要養成節\r 約能源的好德性，珍惜地球上得之不易的能源，這樣我們的\r 子子孫孫就不需為能源問題所困擾了。大部分的能源都無法\r 再生，而佔我們日常生活最大多數的能源都是無法再生之能\r 源，因此能源對我們非常重要，要好好珍惜使用。這樣才能\r 讓我們的後代子孫，在這美麗的地球生生不息的生存下去。

本次的活動，堪稱為一個典型的「行動研究」，期望能藉由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能。其活動過程是在瞭解氣墊船的行進原理後，經由尋找手邊可利用的各項材料與資源，進行各項實驗活動，成功的自製一艘能行駛於陸面和水面的氣墊船。

本研究為設計製作一雙具有吸塵及涼爽功能的鞋子，由自行改良之“大孔徑單向閥”及自行研發之“磁浮式氣囊”所組成；穿上吸塵鞋，踩下時可壓出氣囊內之空氣，經排氣孔吹至腳底，而產生涼爽效果，抬起吸塵鞋時，磁鐵互斥力作用彈起時所產生的跳躍感，能使人感到愉悅，氣囊因磁鐵互斥力而擴張空間產生吸力，能將鞋底含有灰塵之空氣吸入，而灰塵可經濾布過濾而附著於濾布上；本鞋不需人力以外之能源損耗，且濾布可拆洗重複使用，達到節能減碳、運動及環保的效益。

蜜蜂複眼具有偏光天文羅盤的功能，他們即使沒有直接看見太陽，但只要看見一部分的天空，就可以知道方向。本實驗探討蜜蜂偏光定位的原理及構造，並了解昆蟲複眼偏光定位的運作機制，透過模擬且簡化蜜蜂小眼的構造，製作昆蟲複眼定位器，且實際至戶外操作測量天空偏振樣式，計算出太陽方位，藉此可作各種太陽定位運用。此複眼定位器因為是利用天空的偏振樣式定位，不會受到天氣狀況影響，即使看不到太陽，依然可以找到太陽方向，可應用在太陽定位的技術上。且不是利用地磁定位，因此可用於航空或航海方面。

許多物質有具旋光性，本研究進行物質旋光度的特性探討分析，並根據這些特性，發展出微小旋光計及其應用。物質的旋光度受溶液濃度、溫度、光程等因素所影響，本研究除探討影響物質旋光度的因素，也探討不同波長可見光對旋光度的影響。為了進行實驗測試，本研究共建立了三代的多波長旋光度自動測試儀，並發展軟體”旋光角自動測試顯示系統”，可以全自動進行不同波長下溶液旋光度的測試，自動記錄數據並顯示溶液的旋光度，讓實驗測試更快速準確。本研究並利用光學反射的原理，把整個旋光裝置微小化，並探討了微小化對溶液旋光度的影響。這個微小旋光計和特製的微小比色探棒，組合成可攜帶式比色計，可應用在快速液體分析和液體濃度判定。

一般陰極射線管(CRT)的電視螢幕易造成反射光線過強，使得眼睛刺眼而看不清楚螢幕的影像。但經過表面霧化處理的液晶螢幕，可以使入射光源產生散射，達到「抗眩」的效果。表面霧化處理，指的就是再螢幕上貼一張含微米粒子的薄膜。PDA(Personal Digital Assistant)或觸控式面板，螢幕除了要求抗眩外，更要求高硬度。本實驗利用「實驗設計法」設計實驗組別，將奈米粒子、微米粒子、膠、含氟的矽烷類、溶劑(IPA)等五種物質攪拌、塗膜、用紫外光照射使其發生聚合反應(高中化學下第八章)，形成一張具抗眩效果的薄膜，再利用光學反射原理(高中物理上15-17章)測量薄膜的眩光度，結果約有一半組別(表一)均優於商業抗眩膜(眩光度2.6)。另外，我們利用不同硬度的鉛筆畫膜的方法測量薄膜的「硬度」，結果最高可以承受3H的鉛筆，而不會留下刮痕。之後，研究膜的「潑水性」的性質，結果「接觸角」大部分均大於100度最後，以IPA稀釋的配方塗在玻璃上，結果稀釋5倍後的接觸角仍然很大(>100度)，撥水性質佳，可進一步應用在玻璃上。

視訊遙控車是由一台主控端(下圖左)電腦透過無線網路(目前使用 WiFi)來控制遠端車體端(下圖右)，車體端搭載筆記型電腦，車體端經由 printer port(印表機埠)控制車體之方向、前進、後退、聲光，經由筆記型電腦的視訊攝影機(Web Cam)傳回主控端，主控端可經由遠端傳回的路況使用鍵盤或滑鼠來操控視訊遙控車。透過無線網路的好處是可用很小的功率及經費連上網際網路，本研究視訊遙控車控制距離可達世界各地，不像一般 RF 遙控車最多只有數百公尺遠。若使用多 AP 的「漫遊」模式，遙控車的活動範圍可無限擴充。

蛋殼是生活中常見的廢棄物，但將它處理後的主成分卻是和市售乾燥劑十分類似的CaCl2，因此希望利用蛋殼製出日常可用的乾燥劑。實驗先將廢棄蛋殼加以處理，再將完成之乾燥劑和五種常見乾燥劑成分進行比較，測量各自可達到的相對濕度、乾燥速率及飽和吸溼量。實驗發現蛋殼乾燥劑在各方面皆有不亞於其它乾燥劑成分的表現，且反應後不會生成會傷害環境及人體的強酸、強鹼等有害物質，更可用加熱方法還原，具有極佳實用性。未來希望可向蛋殼成分、吸溼量作進一步研究，使它成為更方便日常使用的乾燥劑。

與傳統的鏡頭比較起來，廣角鏡頭可取得較大範圍的影像，所以廣泛地運用在很多地方，例如倒車攝影機、內視鏡、防盜警眼等，但是其影像會有很大的變形失真，容易造成人類眼睛的錯覺與誤判。本篇研究以倒車攝影機為例，使用了多項式函數來校正其影像的變形與失真，從程式實作的校正結果看來，我們的方法之效果還不錯，相信同樣的模式可用來校正其他使用廣角鏡頭的儀器設備之變形影像。

利用自製的威爾斯渦輪研究扇葉、通氣量、葉片數等不同的設計研究葉扇轉速效能。進行一系列的研究後，在吸入氣流推動扇葉轉動的實驗裡發現了50%的最佳通氣量設計，葉片與空隙的面積各為一半，是葉片設計上的重要鎖定條件。以此結果進而計算出最佳的葉片數設計的公式，並設計出新型的威爾斯渦輪葉扇進行效能測試。