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生活與應用科學科

黃豆的「膜」法-探討豆漿膜的特性及其應用

豆漿加熱後表面會浮出一層膜,在加熱豆漿的過程中,小的蛋白質片段飄出、重新排列組織,在溶液表面形成膜,本研究在探討將其應用於面膜的可行性,在85℃烘箱中靜置,有助於蛋白質分子斷裂,也避免沸騰,而製調出平整的膜。調整靜置時間可製出不同厚度的膜,比較發現膜愈薄,愈具密封性;對水分、甘油吸收力佳,可保濕;對抗壞血酸、蛋白質吸收力佳,可補給養分。加鹽製膜又可提升各能力,在這些特性中,豆漿膜勝於OGUMA(品牌)的面膜紙。 本研究發展DIY面膜方法,將蛋清、維他命C或甘油配成保養液再將膜浸入即可敷臉。實際測試結果也發現是有緊緻、保濕效果的。在膜的保存部分,建議密封或冷藏,若暴露在空氣中,保存期限不長,容易造成生菌數過多。

退休電扇大變身-自製網球發球機

本研究的目的是盡量廢物利用,做出雙輪式網球發球機。我們用學校廢棄的電扇馬達製作加速部分,用圓形回收塑膠桶做集球桶,用車窗升降器的馬達做活塞推進部分及防卡球裝置,用電扇的調速開關控制輪子的轉速,完成第一代發球機;第二代發球機利用廢棄辦公椅下半部加上可固定腳輪,且加入搖控功能;第三代發球機將第二代體積縮小後,用廢棄辦公椅的木條做增加仰角的活動腳架,另外還加了握把、保護墊;第四代發球機則加入控制擺頭功能,讓球路更有變化,且加裝廢棄行李箱的伸縮把手以方便移動發球機。第四代發球機的平均水平射程約為8.57至8.61m,平均發球速度範圍為27.8至30km/hr,發球機擺動幅度為左右各33°。

“紙”想告訴你—紙尿褲物命再現

先探討紙尿褲的組成成分,是如何吸收尿液,在本研究中我們將探討廢棄的紙尿褲可以再次利用在哪些方面。

中山高大業隧道塞車再探討

中山高靠基隆之北上大業隧道長久以來塞車已成為稀鬆平常的事,對市民、遊客造成十分不便。二年前本校學長在未拆除西岸高架橋前提出改善計畫,雖獲得市長及媒體的重視,但未能有效改善,反之於一年前拆除西岸高架橋促使塞車情形更為嚴重。我們試著找出塞車的原因,分析政府作法,並提出我們的構想,以作為小學生關懷社區事務的具體表現。

乘車可以更舒適

一般車輛的安全規定都是依不同路段來限定行車速度,這樣便可以大大降低交通事故的發生,但是,車子的加速度或減速度的大小卻沒有明確規範,導致開車的人各憑所好,時而猛踩油門,時而猛踩煞車,如果是開自己的車子,大不了車子的壽命提早結束,如果是公車,那倒霉的可就是一般搭乘該公車的乘客了。因為,我們沒有很明確的證據可以指出司機的不是。所以,假使能有一種能全程紀錄行車的加速度或減速度大小的儀器,碰到前述的糾紛時便能依此資料判讀當時的加、減速之行車狀況,釐清責任的歸屬問題,這也才符合以科學態度處理事情的精神。

科技玩家-安全避震車的設計與製作-我們找到課本「運動的快慢」實作驗?

大家參加學校主辦科學玩家趣味性科技創作競賽-我們應用「動量變化=衝量」的概念,針對物質特性,利用玩具設計製作能緩衝物體從高處斜坡自由轉動到達低處,並且經碰撞阻礙物後車上所載置的物質因震動產生破壞的車體結構。--安全避震車。我們為了安全避震車的設計與製作,因而回憶到三年級下學期自然課學過的力的大小和方向及物體的輕重,以及四下測量力的大小等教材。配合現在(六上)簡單機械的巧妙和運動的快慢課程,設計出8個實驗,再經由實地實驗體認了受力的大小、方向和物體運動關係的理論,利用此理論去設計製作出安全避震車。安全避震車,製作過程採用現場製作,限定材料、材質、規格與數量,但車體結構、物體配置方式等設計不受限制,尤其特別對物體破壞程度(避震效果)的驗證方法列為創意點子,也是本作品的重點:1、 利用液體由衝撞震動而濺出,再依據殘餘量來比較證明其防震效果的裝置。詳細請看製作紀錄簿2、 利用彈簧製作的假人,受衝擊後拉出線的長短來比較震動程度的裝置。詳細請看製作紀錄簿因此,我們認為此研究是我們找到課本力的大小、方向及運動的快慢實作驗證的好資料,也是生活與應用科學的結合研究,可供改進日常生活上避震裝置的參考。

從平面到空間- 廣義四邊形磁磚的設計法與應用

著名的荷蘭籍藝術家M.C. Escher以手繪的方式,創作了許多豐富且極具創意的密鋪圖樣。然而,在張瑜軒的研究[6]中,以加減遞補的方式來詮釋M.C. Escher的繪圖方法,這對於結構解析與製圖的設計方法上並無太大幫助。本研究主要以正方形為基本單元,首先利用已知的4種等量變換 (Isometry) 推論出正方形磁磚邊的作用方式共有9種;再利用窮舉的討論出共有47種設計方法,其中44種可以密鋪;並對M.C. Escher的圖樣做結構解析,在結構解析下配合快速且精確的方法製圖,創作新圖樣。最後,從二維平面延伸到曲面及立體圖形上,探討正方形磁磚在各種不同曲面及立體圖形可密鋪的設計方法。如:環面(Torus)、圓柱曲面(Cylinders)及著名的莫比紙圈(Mobius Strip)和正六面體(Cube),在適當軟體的支援下,將可以在平面與曲面上輕鬆製作富有創意的新圖樣。

誰與爭風

風力發電的原理是利用風力吹動風車的葉片,將風能轉變為機械能,產生的動力可以\r 轉動旋轉式發電機輸出電能。我們依據風速與發電電壓的關係數據,製作一個簡易的風速\r 計,作為各項實驗,測量風速的工具。首先,利用生活用品製作的環保可攜式風力發電機\r ,對2 個1800mAh 3 號鎳氫電池充電,將電能儲存起來,結果是可行的。這是我們研究設\r 計風力發電機系統的入門。經過檢討,選用適合風力發電的軸向磁通發電機,以此做了風\r 車葉片半徑、角度、材質對發電機轉速、輸出功率之影響的各項研究。再依研究結果製作\r 了一組最有效率的葉片。並與發電機等組件,組裝了一台理想的小型風力發電機,連接充\r 電控制及監測系統,對12V 7AH 的鉛酸電池充電。最後再測試、評估它的發電效率。

風車、水車與發電

1、直流馬達可轉換成直流發電機。2、本地谷風可以推動自製風力發電機。3、本地溪流的落差可以推動自製水力發電機。

化腐朽為「能源」~植物生質能之初探

從媒體報導上獲取的經驗知道生質能是未來能取代水、電、燃料的明日之星,從巴西成功的酒精汽油經驗喚起我們對生活中植物廢棄物的重視。我們挑選了甘蔗渣、芋頭、芋頭莖、檳榔、椰子、稻禾旱、玉米、鳳梨、舊報紙等九種人們廢氣不用卻可能蘊含纖維素的素材做實驗,檢驗它們與酸作用後生成葡萄糖的呈色現象;接著挑選其中的素材進行各種變因的探討,如溫度、鹽酸濃度、素材接觸面積、時間等因素,藉本氏液的檢驗以找出哪些適合的條件能讓葡萄糖現出「原形」。接下來是藉白麴之力讓葡萄糖發酵成醇類,我們先以葡萄糖水溶液作測試,記錄每天的變化情形,再選用甘蔗溶液進行加酸分解、發酵,對照與葡萄糖溶液的相同與不同的地方。最後用市面上釀水果酒的素材鳳梨、椰子水進行發酵,並做詳細記錄與觀察,雖然沒能製成美味可口的水果酒,但我們從其中了解生質能的可貴,也做為下一次研究成功的動力。