生活與應用科學科

能將回收的廢紙做材料，如以回收廢紙漿加入水泥建材的做成紙漿磚來砌蓋房子，在建築使用上會更方便嗎？會不會漏水呀 ! 那大火呢? 具有防震效果嗎 ? 還是有其他的好處..，如果運用在建築物中，將影響我們的生活-安全更是長久深遠的，當然我們也有許多其他的考量及疑慮，因此我們展開一系列製作及實驗，來深入了解是否能找出具有使我們生活安全、價格低廉、施工簡便、防水防火…的種種特性，使得這項更環保的特有優勢的想法訴諸科學驗證，將垃圾變黃金美夢來改進、實現。

校園垃圾何其多，我們作品中已成功且積極呈現處理校園三大垃圾的成果：廢紙自製手抄再生紙並結合紙藝做出愛的小書、壓花卡片、酸鹼試紙。廚餘做成可以吃的紙及有機肥、落葉結合手抄再生紙做成藝術卡片及有機肥。木棉花等做成木棉花紙、試紙…，幾乎所有的紙漿廢水經過測試均對植物生長無害，確實達成廢棄物再利用、節能環保的終極任務。

鎖的設計方式種類繁多，有機械鎖、磁性鎖、電子鎖、指紋鎖等方式，一般傳統的機械鎖容易被撬開，而電子式的密碼鎖則可以利用嚐試錯誤的方式來破解，傳統上的鎖較少利用光學方式來設計製作。物理老師在上課時有提過全像光學鎖的設計，它是利用雷射的干涉現象來製作的鎖，運用光的二元隨機相位來編碼，就很難被破解。學校物理課程有上過幾何光學，光線具有反射與折射的性質，因此我們想設計一個利用光學控制的鎖，初步的構想是利用光敏電阻來感測光的存在，利用一個圓柱型的導光壓克力棒，在圓棒上的特定位置上加工有刻痕孔洞，由於光線在圓棒內傳導時，有全反射的現象，當光線射到加工刻痕時，因為入射角度關係，光線會經由刻痕透出，再經光敏電阻感應後透過邏輯電路計算達到開鎖的功能。我們先設計光敏電阻感應光線的實驗裝置，了解光線經由不同位置孔洞洩漏出來的程度，及可能互相干擾的情況，最後根據實驗的結果，修改光敏電阻的排列方式，並搭配邏輯電路的設計製作，完成一組光學感應鎖。

為了瞭解有機肥的功效和好處，本研究以莖菜類的球莖甘藍當作實驗作物，而將有蟲害問題的葉菜類作物排除。在有機肥種類方面，則以「植物性的堆肥」，以及「動物性的廄肥」為主。接著，以不同配量的有機肥和不同的配量的土壤作混合。並將每一種配量各種 3 盆於同樣大小的花盆中，放置於陽光充足的頂樓上，每天給予同樣的水量。在經過 70 天的觀察測量後，從株高、葉長和果實周徑三種統計數字可發現，有機肥確實可以幫助作物的生長。而從果實重量也發現，植物性堆肥所能助益作物生長的效能，與動物性廄肥相差不大。

去年九月二十四日是個風和日麗的好天氣，學校舉辦了校外教學，到了科博館之後，我們這一組最感興趣莫過於「空氣魔術師」了，那是一台會吹風的機器，你要把放在一邊的皮球拿起來，並放在出風口上，接著球就會漂浮在空中。回家之後，一次偶然機會，打開電視恰巧看到Ｄiscovery頻道正在播映一位新加坡籍建築工程師的研究，內容大約是工程師正在蓋高樓，但大樓卻莫名倒塌了，他非常沮喪，直到他妻子問他你為什麼不去找出原因，他恍然大悟，開始研究大樓倒塌的原因，原來是風所造成的，為什麼他所設計的大樓無法承受強大的颶風呢？看完之後我們就想到何不用依據這個主題來做實驗呢？在我們得到老師的協助之後，就開始了這次的實驗。

市售防曬產品種類繁多，本研究目的欲從實驗得知有無塗抹防曬乳的差異？各種廠牌防曬產品防曬效果優劣？以及防曬產品的防曬時數？將酵母粉置於表玻璃上，以紙片覆蓋。紙片上塗抹不同品牌的防曬乳，放置於紫外光下照射一段時間。藉由收集酵母菌活化產生二氧化碳量的多寡，判斷各防曬產品的防曬效果。實驗證實塗抹防曬產品確實有防曬效果；相同防曬係數（SPF30）中，以C5 組資牌的防曬效果較佳；且相同品牌中防曬係數愈高防曬效果愈好；各防曬產品隨著照射紫外線的時間增加，其防曬效果皆有下降的趨勢。

決定製作攀岩岩石後，我們先觀察岩石的結構是由沙粒凝結的，因此再找出保力膠作為黏結劑。從測試保力膠和硬化劑（「反應起始劑」，市面上大多稱為「硬化劑」，因此以下簡稱為「硬化劑」）的比例後，我們實驗了保力膠對強酸強鹼的抗腐蝕性及加保力膠後能否增加承載力。經過證實和我們的推測符合後，我們開始製作攀岩岩石，且做了攀岩岩牆的施工設計，希望能藉此研究，做出便宜又實用的攀岩岩壁，提供給學校同學作為健身與娛樂的設施，並且能推廣至都會型的學校，增加學校運動與遊戲的空間。

家裡水族箱的水沒多久就髒了，必須常常換水，在忙碌的生活中，實在有些麻煩。所以想研究出讓水族箱常保清潔美觀的方法。根據學校自然課所學相關單元的知識，再加上水族館老闆的意見以及網路和書籍提供的資料，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：想要有一個乾淨又清潔的水族箱，就必須在養殖魚類的同時加入水草、笠螺和活菌酵素、使水保持流動、並且打入空氣，而且不能養垃圾魚。

本研究旨在探討室內風箏的飛行特性以及製作。研究過程是將風箏以一個自製的「風箏飛行器」拉動風箏，並利用 DV 攝影機拍攝飛行過程，再將所得的影片匯入電腦後進行整理及各種分析工作。我們進行三個研究，分別是不同材質、不同面積、及尾翼數變化對風箏飛行高度及穩定度的影響。我們設計了一套實驗方法，即自製「風箏飛行器」及 DV 攝影方式讓我們可以將風箏飛行過程由影片轉換為數據資料，依此進行分析與研究工作。穩定度係以標準偏差(Standard Deviation)來表示。研究結果發現：一、研究一顯示，風箏材料質地要柔軟，容易產生形變包住氣流，穩定度較高。具有透氣性的材質，風箏的穩定度亦較大。而材質質量較小，則風箏可飛得較高。二、研究二顯示，風箏的面積愈小，飛得愈不穩定。而風箏面積大小與飛行高度沒有絕對關係，風箏的面積密度和飛行高度則有絕大部分的影響。三、在研究三中，發現風箏加上尾翼後穩定度會有所提升，但是高度並沒有明顯的改變。

本實驗中，我們研究了各種顏色光在空氣中的衰減度，以及光因為角度的照射的照度、光穿越水的衰減度，光在煙霧中的衰減度等等，主要在於研究光穿透物質後的照度衰減，應用在生活中的車燈，是否因為由黃燈改成白燈或紫燈後，光穿越霧後的照度會因此比較大呢？