生活與應用科學科

聚苯胺導電高分子的發展蓬勃迅速， 其應用也愈趨廣泛， 金屬防蝕為其可能應用之一。台灣四面環海， 工業發達， 造成金屬腐蝕損害嚴重。本文為探討聚苯胺導電高分子在鐵系金屬防蝕上之應用， 針對以下各點進行研究：（ 1.） 探討導電高分子聚苯胺性質與合成方法（ 2.） 探討聚苯胺導電原理（ 3.）測試不同腐蝕條件下聚苯胺的防蝕效果（ 4.）探討聚苯胺防蝕原理（ 5.）各種氧化還原態聚苯胺防蝕效果之比較。實驗結果顯示塗布聚苯胺與未塗布聚苯胺之鐵系金屬（ 生鐵、不鏽鋼、鍍鋅鐵）在3﹪ 氯化鈉、0.5M鹽酸、1M 鹽酸鹽酸溶液中之腐蝕狀況， 以鹼式中間氧化態聚苯胺（ Emeraldinebase）最具防蝕效果。聚苯胺防蝕機構包含阻隔防護、腐蝕抑制劑、陽極保護、惰性化、形成保護性氧化物薄膜、阻礙離子擴散速率、電化學介面遷移等機構。\r 英文摘要：\r The development and application of the conducting polymer polyaniline is getting prosperous and popular. One of the applications is corrosion protection. Because Taiwan is surrounded by sea and the pollution of industry is more and more serious than before, the damage of corrosion is greater and should be properly controlled. In this paper, the authors attempted to study the effect of the corrosion protection of polyaniline in ferrous metal. This study could be divided into four parts: (1) the study of the property and synthesis methods for the conducting polymer polyaniline, (2) the conduction theory of the polymer polyaniline, (3) The corrosion protection effects of the polymer polyaniline under different corrosion situations, (4) the corrosion protection theory of the polymer polyaniline, and (5) the comparison of the corrosion protection effects of various polymer polyanilines. According to the experimental results, the Emeraldine-based polyaniline gets the best corrosion protection effect. The mechanism of corrosion protection may be the result of the following ones: barrier protection, corrosion inhibitor, anode protection, innobeling, chemical active layer, inhibition of diffusion rate, and the shift of electrochemical interface.

本研究結合文獻資料及個人創意，探討圖片轉換音樂的可能性。由本研究撰寫而成的軟體，可藉由使用者的問答，及圖片特徵的擷取，搭配建構好的樂句資料庫，成功產生具有悅耳性、圖片貼切性的創新音樂。

一般陰極射線管(CRT)的電視螢幕易造成光線的反射強度過強 (如圖1-1) ，可看到天花板的日光燈；所以在外部光線很大時，會因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，就可以使入射光源產生散射現象，光源分散的效果，進而達到抗眩的效果(如圖1-2)，便看不到天花板的日光燈。而表面霧化處理，指的就是在螢幕上貼合一張含奈米粒子或微米粒子的薄膜。本實驗利用實驗計劃法設計，首先合成出奈米粒子之後利用塗佈、光聚合的方式(高中化學下第八章)，形成一張抗眩效果的薄膜；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；眩光度大表示眼睛會感到不適，螢幕不眩光表示較佳。根據實驗結果，發現粒子添加的多寡與粒徑大小是決定眩光度好與壞的主要因素。

本研究主要是針對不斷飆漲的國際油價，試圖尋找一個可行的解決方案，尤其是針對公路上數量龐大，耗油量可觀的卡車、貨櫃車族群，希望提供一個既省油又能夠為地球節能減碳作出貢獻的創新實驗。就先由理論出發，從〈功的公式〉〈貝茲法則〉.......等公式中找到對本實驗有助益之處，並且探討了是否會牴觸到「能量守恆原理」。研究方法則包括以「控制變因」、「操縱變因」、「對照實驗」分析各種不同造型擋風板的風阻大小和驗證導流板與受力的關係，研究結果顯示，本創新實驗作動良好，已達成了所預期的初步目標

本研究以荷蘭籍的藝術家M.C. Escher繪製的密鋪圖樣作為出發點，接著研究以正三角形、正方形和正六邊形為基本單位的磁磚設計方法。首先利用4種等量變換(Isometry)推論出三種基本形狀分別有4、5、7種邊作用方式，再利用「群」(Group)表示邊作用，進一步窮舉出可密鋪的設計方法分別為3、10、4種。配合上述理論，找出一套演算法判定磁磚之密鋪性以及密鋪類型。再者，探討將邊封閉而形成有限平面的「窗框」系列磁磚密鋪的特性；接著延伸到有限曲面上，如：環面、圓柱曲面及著名的莫比紙圈，並找出製圖方法；再拓展到空間中，對正多面體，以及利用正立方體為單位，進行立體的密鋪；再透過程式構築一個更為簡易的分析平台。利用上述的結論，學習者可以輕鬆製作新圖樣。

我們這一次的研究目的主要在探討如何降低或去除塑膠滑梯靜電的產生，讓校園裡的同學們能安心又快樂地使用滑梯器材（圖一）。為方便在實驗室裡操作，我們決定以與滑梯材質相似的塑膠板替代操作。從實驗結果得知，生活中所見的滑梯材質（塑膠、木頭、鐵）和常用衣料（化纖、毛皮、棉?）取樣做摩擦實驗，發現塑膠尺和毛皮摩擦後會產生較多的靜電，鐵和木尺經摩擦後卻不會產生靜電。進一步了解導體能傳導電子的特性，能大幅減少摩擦表面的電子聚積的現象後，進行改善塑膠板蓄積靜電的實驗：將導體用不同形式（導線、薄片貼附、粉末塗佈）貼附於塑膠尺面上。發現靜電只產生在摩擦部分（摩擦後之靜電沒有傳導或跳躍情形）、金屬塗料可以改善塑膠蓄積靜電的情形。總結實驗結果得知：穿棉質衣物，慢速溜下塗有導體塗料的塑膠滑梯，可以有效減少或去除靜電。 經過實驗的結果，我們不僅改善滑梯了靜電效應，也發現了許多有趣的現象，更打破了一些我們以前既有的錯誤的想法，例如：木頭在靜電的領域屬於導體。至於，還有一些我們意外發現到有待探尋的問題，因時間、器材以及技術上的問題有待克服，所以留到下次做另一專題研究討論。

【作品創意發想】作者在家裡大掃除時負責打掃廚房，在整理排油煙機時，發現一般排油煙機在經過一段時間的使用之後，不但機械內部充斥著油污，連排油煙機的面板也是一樣佈滿了烹飪後累積下來的油垢，實在令人作嘔；於是我對於如何改善這油污嚴重沾黏的問題產生了高度的興趣，開始了一連串的實驗研究，希望能研發出更有效率、不需擔心油煙累積造成污染的排油煙機。【作品特色】以生活中最貼近日常生活、最基礎的問題發現問題而開始研究討論，運用新鮮的思考方式將簡單的科學原理應用在研究課題上，改變現實中油煙與排油煙機之間唯一的接觸方式；設計出與傳統排油煙機與眾不同的「氣流導引式排油煙機」，從傳統中蛻變。而且已將研究結果製作成實際的新型排油煙機，在經過反覆的實驗證明後，新作品在實際運作上也很具有效率，表示這作品的高度可行性和實用性。

在台灣，大部分家庭中都蠻重視飲用水的品質。R.O.逆滲透雖然能過濾掉水中所有的雜質，但是它把所有人體需要的微量礦物質也都去除了，所以對人體雖然沒有壞處但也沒有好處。而甲殼質除了可以去除大量的有機物並保留少量人體需要的礦物質之外，還可以去除重金屬、油脂、防霉抗菌、、、等。目前市面上的濾水器大都是由科技合成的濾心，而這些濾水器的濾心從製造到丟棄，對我們的環境都是一種負擔。所以我們想利用一種自蝦蟹殼抽取出的無污染、可再生及可循環利用的甲殼質，組合出適合我們使用的甲殼質環保濾水器。所以我們利用身邊隨手可得的蝦蟹殼及寶特瓶自製簡易濾水器。辛苦的得到甲殼質後，發現它的濾水效果非常好，既可以廢物利用又可以再回收使用，確實達到環保的要求。

課堂上使用酒精燈的危險，引發我的危機意識，於是，根據課堂上所學的空氣可以被加壓縮，並參考了「原來如此」這本書中簡易抽水排水系統的製作及驅動往復泵的機械等裝置，製作了一套可以自動感應，並能噴灑出水柱，將火熄滅的『自動滅火系統』。希望，當災害真的發生時，這套『自動滅火系統』能派上用場。

由於我們學校位在縱貫鐵路旁，每當火車經過時，靠近鐵軌的教室都會產生振動，尤其\r 三樓教室動得更是厲害。原本我們想研究這個現象，但因一直找不到可以測出教室振動大小\r 的工具，所以一度打算放棄。這時老師提出鄰近南科園區高鐵減振問題，鼓勵我們何不朝教\r 室減振方向來研究？因此我們想，已經蓋好的教室如何來減振呢？這時柏鋒看到對面教室頂\r 樓有許多水塔，就提出可不可以用水塔來減振？於是我們轉向研究水塔與振動的關係。