生活與應用科學科

我們利用廢棄的養樂多罐子，加上簡單的皮膜、發音管等構造，學習製作簡易樂器。從這個有趣的實驗活動，進一步改變樂器的構造來作為變因，探究養樂多號角能夠發出何種聲調頻率的聲響。研究結果發現發音管的長度決定聲音的頻率高低最為關鍵。此外皮膜的材質及鬆緊也影響聲調的頻率高低。另外我們也探討了瓶子的形狀、發音管的材質對音色或響度的影響，得到許多有趣的發現。

為了不辜負太陽光的美意，也為了讓地球能增能減碳，更為了綠色能源(太陽能發電)可以落實到台灣的每一個地方，我們結合了太陽熱動力、煙囪效應、凸透鏡聚熱與風力發電技術，設計製作了一個「小而熱」的小型太陽能發電器、這個裝置只要有陽光就能發電，而且是愈熱愈發的太陽能發電裝置，同時也能將電能轉成化學能儲存到電池，使沒有陽光時也有電可用。

因為團體活動花藝課插的花很快就枯萎了，所以想研究出使水插花常保鮮豔美麗的方法。根據學校自然課所學相關單元的知識，再加上花店老闆和書籍的資料，我們擬定研究計劃，進行實驗記錄、分析結果。在本研究範圍內，我們發現：想要有一盆漂亮又耐久的長壽花，就必須每天換水、以十字剪莖的方式剪短高度後快速於底部加熱、置於較光亮處、加保鮮劑於水中、拔掉一些葉片、而且容器不能太小。

通常家中製作優酪乳採用靜置發酵方式，無法像實驗室或工廠中自動化攪拌、搖晃，所以往往出現乳清分離的現象，既不可口又不美觀。本研究欲解決這些困擾以提升品質，並試圖找出省時省能源的最佳發酵模式。首先探討各溫度下乳酸菌發酵情形，選定45℃水浴六小時為發酵條件。再設計特殊橡皮軟管以分析上下層優酪乳，證實靜置發酵會造成乳酸菌沉澱，下層酸度較高，甚至導致變性凝集。然後根據生物磁性原理，證實乳酸菌分布會偏向N 極磁場。於是透過裝置上方N 極磁力吸引，讓乳酸菌上下均勻分布，上層及下層優酪乳的酸度顯著提高，而本氏液分析也得知總體的糖分也減少，可見乳酸菌分解乳糖產生乳酸的效率提高，且因菌種沉澱造成的乳清分離現象獲得改善。本團隊根據實驗成果研發自製家庭式優酪乳發酵機，大幅提高發酵效率且能兼顧良好品質。

RFID 是「Radio Frequency Identification」的縮寫，中文稱為「無線射頻識別系統」。RFID目前廣泛的運用在交通運輸、門禁管制、物流管理及商業儲值上，甚至未來的學生證都會使用RFID。隨著RFID的運用越來越多，皮夾內將會同時有好幾張RFID卡，使得刷卡時必須將卡片拿出單獨刷卡，非常的不方便。本實驗目的即為發展出可讀取多重RFID感應卡之皮夾，對多種常見材料的RFID屏蔽效果及讀取影響作一系統化的探討。實驗結果顯示，屏蔽金屬會大幅降低RFID的讀取距離，且讀取距離與間隔厚度成正比。在可屏蔽材料中銀箔具有最佳之讀取距離，而搭配軟性電波吸收材(FAM)的測試中，銀箔紙具有最佳的讀取距離。本實驗最後成功的利用不同的材料組合，設計出只需刷皮夾的不同面，就可以只讀到特定的卡片。

顯微鏡、望遠鏡、相機等所使用的每個光學玻璃透鏡，只有固定的焦距，無法靠單一透鏡做到倍率的改變，必須靠拉長或縮短多個透鏡之間的距離。因此鏡頭的長度、系統的體積、和成本上都不是最佳的選擇。我進行可改變倍率透鏡之研究，將傳統光學玻璃透鏡改為高彈性薄膜和高折射率液體所組成的液體透鏡，透過控制透鏡內層的液體填充量，可讓彈性膜有不同的表面曲度，形成具多重倍率的液體透鏡。在這個研究中，我進行許多研究工作，包括透鏡的設計、彈性膜和填充液的特性研究、填充液改變量的影響分析及調整方法、透鏡相關理論、透鏡教學教具、非接觸式測距等，完成了可變倍率透鏡，在物理的透鏡成像教學和生物觀察，以及實際應用上，都提供很多的幫助。

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。

抽水機所運用的原理，是藉由內部壓力小於外部壓力所形成的壓力差，來完成抽水的目的。而產生壓力差的地方就是幫浦，現有使用的幫浦是利用引擎或電動馬達作為動力，去帶動幫浦，或利用高壓壓縮空氣通過文氏管產生真空來達到壓力差的目的。試想當沒有抽水機，或停電時，將如何抽水呢？既然抽水需要真空來製造壓力差，就我們所學汽車進氣歧管處就有真空，而依據交通部95 年1 月份之統計，全國機動車輛(汽機車)總數為19,912,431 輛。幾乎每一人就有一輛汽機車，故可用以抽水之真空來源，無所不在。在沒有傳統幫浦時，我們想到的方法：先將箱子(容器)與汽車或機車的進氣歧管連接後，將引擎發動，此時箱子內的空氣會被發動中的引擎抽出，而使箱內變成負壓；此時箱外的壓力為一個大氣壓，因而我們僅需要以管子將箱子與我們要抽取的液體（如：水、油等）完成連結動作，便能利用箱子的內、外壓力差（箱子外在壓力大於內在壓力）而將外面的水快速吸入箱中，以達到我們抽水的目的。當水被抽完或箱中已滿時，此時我們將箱子通大氣並把放水閥打開，使箱內的水能順利且快速排出，甚至我們可以將箱內加壓以加速排水速度。一個沒有幫浦的「幫浦」，從此誕生了。

此實驗旨在研究「單槳划船」與「雙槳划船」的速度比較及不同船體對於船速的影響因素；我國古代的划船方式及西洋的划船方式的不同之處是否會影響船的行進速度，藉由不同的操作變因來記錄船速的變化，最後利用實驗結果歸納出影響速度的原因。

市面上的洗髮精種類繁多，為了選擇對頭髮最有效的產品，我們收集了24 種洗髮精，以1：10 的比例和水稀釋，以油性、中性和乾性的頭髮各一根，作為實驗對象，放入稀釋後的洗髮精內，浸泡10 分鐘後沖水，再把頭髮放進顯微鏡下觀察頭髮的結構，看看市售產品對於頭髮外觀的影響，以及油性、中性和乾性髮質的交叉比較。