生活與應用科學科

「自製雙頭垂直軸發電機」的最佳化設計探討過程，發現固定風速下，翼片寬度愈小不容易啟動，但轉速較快且輸出電壓較高，並容易達到LED燈泡發亮所需的電壓。接著進行水力發電的試驗，發現可利用製造飲用水時所排放的大量廢水沖擊發電機，產生夜間照明所需的電，達到水資源再利用的目的。將「好神拖」脫水機改裝成「好神發電機一號」，然後又進一步改裝屋頂排風扇為「好神發電機二號」，希望利用人力或是風力來發電。經過現有零件的改裝，能輕鬆產生十二伏特以上的電壓並對蓄電瓶充電，比起歷屆科展的作品，這是一個很大的突破，未來可應用在電動車行車時的電力回充。研究者發現，只用「用心觀察、勇於嘗試」，天馬行空的想法也是可以「風生水起、來電好神」。

本研究利用熱電致冷晶片(Thermoelectric Cooling Module)、溫控器、壓克力材料、回收電腦風扇與電源供應器，製作植物生長箱，以冷端面選擇非洲堇與食蟲植物，熱端則以仙人掌、空氣鳳梨栽種。實驗與設計得到下列論點：一、晶片無噪音、耗電量少，且冷熱面皆可以運用。二、壓克力隔熱效果不佳，但透光性好，成本低。三、可經由散熱膏塗抹於晶片方式，可增加晶片效率。四、風扇與對流設置點、濕度控制，有助於植物生長五、冷端放置高山型或寒帶植物，生長情況良好。六、晶片的EER=25/0.01985=1259.46(Kcal/H)／KW，每月電費34.015元。

我們做出一部只吃空氣就能動的車子，使用壓縮空氣來取代燃油，推動活塞，使引擎運轉。 壓縮的空氣系統就如同一個超大型電池，能儲存綠能及廢棄能，太陽能、風力、車輛的制動力、振動力、工業鍋爐廢氣能皆能轉換成壓縮空氣並儲存能量。早期氣壓動力機多應用在礦坑、化學工廠等易產生爆炸的場所，以取代電氣馬達。我們研發了壓縮空氣為動力的引擎，讓壓縮空氣使用在交通工具上，因為，壓縮空氣引擎幾乎不產生熱能，作動過程非但沒有廢氣的污染，且排出的氣體是低於大氣溫度5~20℃的冰冷氣體，可引導至車廂內代替空調，直接排出亦可以降低大氣溫度，壓縮空氣動力車可說是一種極具環保概念的作品。

目前的奈米TiO2光觸媒濾淨解實驗( degradation )還是停留在TiO2粉體及懸浮液形式，後續處理會產生極大不便。所以我們實驗試圖將以添加TiO2酸性溶液之凝膠薄膜附著在塑膠貼布上製成我們所要的凝膠薄膜貼布以利使用。我們設計以?雜光敏染料物質( dye )於TiO2凝膠薄膜內使操作照光範圍由紫外光移至可見光區，並試著探討其理論基制。 目前製成的凝膠貼布已完成濾淨油漬的實驗，當然亦包含了有機液、濃稠光阻液的降解，效果極佳。我們依據顏色變化、pH值變化及利用改良型蒸餾系統來評量本實驗奈米TiO2濾淨凝膠薄膜成效。在光敏染料的選取上我們根據實驗結果得知凡具有雙懸鍵、空位鍵及多氫鍵結構的光敏染料添加可使實驗適用在可見光區，這將是極據潛力的光觸媒濾淨物質。

本研究係以水膠栽種法、生質能源、自動雨水灌溉系統等綠建材，應用於綠色建築上。首先水膠栽種法以甲殼素為原料合成水膠，以不同重量百分濃度的弱酸、不同重量的甲殼素作為變因。 為了降低溫室效應的影響，我們以水膠栽種法來種植植物。比較合成出數種濃度不同的水膠（加入少量磷酸鉀），發現每種水膠的吸水及飽水度有差異，藉此觀察水膠影響植物生長狀況。 搭配上最熱門的生質能源，研究太陽能發電等，與水膠栽種法和自動雨水灌溉系統。我們又比較各種建材的應用，包括建築物常見的水泥、花博遠東館的寶特瓶綠建材、竹子等，再進一步設計建築物，利用科學原理降低建築物本身的溫度。期待能打造接近零污染，且符合人類現今需求的夢想中的綠建築。

現代忙碌的社會，生活中充滿了誘人甜食及飲料，再加上飲食習慣不正常，許多人都忽略了口腔清潔，我們很想知道，如果忘記潔牙，會造成什麼樣的後果？爸爸媽媽常說飯後要潔牙，不刷牙就會蛀牙，那蛀牙的原因是什麼？平常用的市面上賣的牙膏，廣告是否誇大不實？能達到廣告宣稱的效果嗎？如果不認真刷牙，只是漱漱口，是否就一勞永逸了？因此希望藉由這次機會，針對個人口腔衛生做深入的探討，並且宣導保健的重要性。

我們研發利用校園取之不盡、用之不竭的「雜草」，實作出「草料混合水泥」或「草料混合陶土」，做出「輕質多孔性的水泥板」或「輕質多孔性的陶土板」，並測試其抗壓、抗強、耐火及隔音的程度。我們也將傳統粉筆石膏材料、水泥、和陶土混合「草料」，製成輕質的石膏板塊、水泥板塊和陶土板塊，不只做成輕質防噪音污染的模型屋。還以混合草料陶土板，以其燒結後可成多孔性吸音、隔音、輕質、廢材再利用的環保特性，塑造成耳罩的形狀，並加上髮框及細絨布做出可愛的吸音造型耳機，希望能在戴耳機聽音樂時，緩衝或避免耳朵常常吸收到的多餘音能，以免造成長時間所帶來的聽力受損。

一、每年秋、冬二季，沿海漁村東北季風強勁，令人非常難受。二、研究利用風力來發電，製造無污染的能源。三、利用簡易的「電動機和發電機」是一體兩面的原理，因此我們以直流電馬達做成的風扇來當「風力發電機」。四、電的傳輸通常需要電線，電線難免要接續，而電線接續的方式，會影響電能的傳輸情形。

西元2 0 0 4 年3 月19 日總統大選前夕發生了總統、副總統遭槍擊受傷案件，事件發生後震驚全國， 這個「三一九」槍擊案被許多人認為改變了這次總統大選的結果。雖然整個槍擊案的「真相」被政治上的爭論給淹沒， 但從科學的角度來看， 這是一個綜合物理學上的碰撞、外力作用及能量轉換等等問題而已。本研究共分三個部份來「模擬」當三一九槍擊案中子彈斜向貫穿吉普車擋風玻璃後的彈道路徑彈射問題。（ 一） 不同的平板傾斜角對貫穿後彈道彈射的影響（ 二） 不同的子彈質量對斜向貫穿後彈道彈射的影響（ 三） 不同的子彈動能對斜向貫穿後彈道彈射的影響。研究的結果發現平板傾斜角及子彈動能是影響斜向貫穿後彈道彈射的最主要因素， 期能對於在預防撞擊的防護或產品設計提供參考。

溫室效應造成全球暖化，太陽能的利用顯的格外重要。本研究利用熱對流與熱輻射的概念，製作出太陽能風車，研究顯示：一、竹炭比木炭保溫效果較好。二、照光時，有添加竹炭的底座使葉扇轉動效果較好。三、照光時，摺角60度之葉扇的轉速比較快。四、照光時，底面積相同，以高度在中間的底座，使葉扇轉速較快。五、照光時，高度相同，以底面積在中間的底座，使葉扇轉速較快。六、葉扇轉速與太陽照度和溫度同時有正相關。