全國中小學科展

生活與應用科學科

鈦矽融合-探討研發自潔除臭的奈米廚師制服

潔白廚師制服上油漬及不易揮發的調味料氣味經常困擾著廚師,探討如何製作出同時擁有蓮葉自潔效應與奈米光觸媒除臭的廚師制服,設計了六個實驗結果如下 1.各種布料經過SiO2處理表面有明顯的疏水性。 2.各種類布料TiO2處理過後表面疏水性下降。 3.先用奈米TiO2再用SiO2處理之胚布,比SiO2處理有更優的疏水性。 4.在相同濃度TiO2處理後是再以濃度8%SiO2可使胚布與水珠的角度最大,疏水性最佳。 5.將胚布表面放大發現:TiO2處理之後再以濃度8%SiO2處理胚布,其TiO2會使纖維變膨鬆整齊,有助於布料表面恢復自然觸感。 6.製作出10% TiO2-8%SiO2奈米胚布其除臭及自潔性效果十分理想。經過相同方式處理過的廚師制服,一樣有良好的自潔與除臭效果,此結果值得推廣給餐飲界參考使用。

「犇」跑吧 CO!

為了保持牛肉肉品色澤鮮豔,往往會添加CO,CO對於牛肉中肌紅蛋白有很強的結合力,在冷凍下可保持數個月的鮮紅色澤且不易脫去。我們嘗試各種醇、酸、鹼、鹽類找出萃取肌紅蛋白的最佳條件,並由光譜圖發現:肌紅蛋白內部的鐵二價離子易與CO氣體形成強鍵結,造成肌紅蛋白的吸收光譜產生位移,因此可用以檢驗牛肉中是否含有CO。為了進一步得知CO添加的含量,我們利用不同的氧化劑及還原劑測試含CO之牛肉,並偵測其光譜變化情形。結果發現:低亞硫酸鈉可以區分有無添加CO的牛肉,並能有效計算CO含量。為了使偵測方法更為簡易,我們利用硫酸有效分離CO與肌紅蛋白,並配合自製的電化學CO偵測器,直接檢測出CO氣體濃度及含量,以偵測市售牛肉是否添加CO氣體。

漂亮寶貝『盒』去『盒』從

我們從一個鬆垮掉的麵包盒中發現它是由四片卡榫而組成的。再和市面上的其他的紙盒拿來做比較,看看哪一種結構比較好?哪一種的載重量更好?首先,我們剔除掉有貼膠帶、加釘子的紙盒,只選擇沒有膠帶、釘子的紙盒。我們將紙張卡榫結構先縮小比例,再利用木板來做出10cm×10cm 的空心木框,再將紙張固定在木板上放上砝碼,觀察能承受多少重量。因為結果不好所以又改用燈泡的通路來發現紙張是否因為載重而下降到1 公分,來得到正確的重量。又將底部卡榫轉換到側面來重新實驗,看看是不是會變好一點?又探討在紙張中心點位置的卡榫是不是最好的?最後我們自己研究發明出新的而且載重很好的卡榫結構。實驗之後我們得到了下面幾件事情:(1)卡榫結構一定要卡在中心點的位置。(2)卡榫的變化是由互相壓緊再到互相支撐,最後變成「點」的支撐。(3)經調查後發現「紙盒用過就丟掉」實在是太浪費了,所以我們也提出一個小小的建議,希望人人都能接受。(4)卡榫頭部如果能再”加長、加勾”後會增強紙盒的載重量。(5)發現紙張使用的百分率越高,載重效果會越好。(6)B 型紙盒側面增加為雙 S 卡榫時載重是最好的。(7)紙盒加一層防油紙,就能更增加使用的壽命實驗了一年總算完成了,真的很辛苦很累,但是更感謝許多協助過我們的老師、同學,讓我們學到了很多東西、尤其是課本沒教的知識更加寶貴,希望我們的辛苦是值得的。

親愛的,擦地看我!~ 電動擦地機

從自然與生活科技領域課程中,我們學到了很多知識理論,其實它所包含的知識並不是遙不可及的;如果能用心觀察,我們將會發現它都應用在我們生活中。在「巧妙的用力工具」單元中,我們除了課堂上所學的基本知識外,更以小組合作學習方式,深入探究,將輪軸、齒輪等簡單機械的作用原理,應用於生活中,解決生活中所面臨的相關問題,我們以科學的方法,觀察、假設、討論、實驗、計畫、設計、資料蒐集分析、並運用電腦科技資訊等方式,不斷的嘗試錯誤,一次又一次的修正錯誤,克服困難,以科學精神完成了我們所研發的作品~獨一無二的電動擦地機。設計創作的歷程中,我們體會到團隊合作,腦力激盪的快樂,更感受到自然領域知識的奧妙。期許未來,我們將善用研發的電動擦地機,並不斷地致力於實驗改進,應用於生活中。

痘高一尺,膜高一丈-以蛋殼膜製備消炎乳液

本研究以環保為出發點,藉由常見的廢棄物──蛋殼為主軸,針對蛋殼膜萃取物進行其抗菌、消炎、保濕等層面之實驗。據結果顯示,蛋膜萃取物對於金黃色葡萄球菌以及大腸桿菌均有良好的抑制功效。由巨噬細胞的消炎測試得知,當萃取物濃度為40μg/ml時即可將NO生成率降低至與未添加LPS組相近;而自小鼠的傷口試驗中,可知少量的蛋膜萃取物對動物亦有很好的消炎效果。對於人體皮膚的保濕率測定,其萃取液亦有不錯的保濕能力。綜合以上結果均證明蛋殼膜在許多層面上確實為極具開發潛力的物質。

記憶的裂痕

本研究從發現有好的讀書方法確實和學校成績(國文、英文、社會)成正比的情形下,繼續深入探討。記憶訊息的量與正確度在沒有重複學習的狀況下,是會隨著時間增加而下降。而使用不同的記憶方法(分段時間記憶優於一次時間記憶、聯想記憶法提升記憶速度)確實對時間的增加影響記憶(記憶訊息的量與正確度)下降的情況有所改善。而外在的讀書環境(聽音樂)也明顯的降低記憶訊息的能力。

手動可調式—多晶矽太陽能複合鍋

全球暖化未來影響我們日常生活的程度將會日益嚴重,但只要每個人在日常生活中減少自己的碳足跡(人類活動直接與間接產生的溫室效應氣體,即是所謂的碳足跡),即能有效挽救暖化的日漸惡化。然而『吃』為人們每天必做之事,要減少碳足跡首先從『吃』的方面開始。因此,開發減少碳足跡『多晶矽太陽能複合鍋』的點子就這樣誕生了。『多晶矽太陽能複合鍋』總共分三層:1、上層太陽能板 2、中層保溫鍋身 3、下層電熱圈加熱器。它以最簡單的方法達到最節省時間和最有效利用熱能。如果推廣使用,預期可使整體碳排放量下降,間接減少了使用的電力,提供一個環保節能的新概念。

仿真電子貢香

現在科技發達,但是地球的負擔也越來越重,這時能利用科技與大自然的結合,並能使人類方便,卻又不傷自然的技術研發產品,即是新時代的步調。本作品仿真電子貢香即是此理念的呈現。仿真電子貢香是一個可以代替傳統香的一個用品,它利用霧化器的原理來模仿傳統形式燃燒香會有的香味四散與煙霧之效果;利用螺桿的原理,將圓周運動轉變成上下運動,來模擬燃燒香會隨時間增加而減短香的長度;利用紅色發光二極體(LED)來模擬燃燒中的香之頂端的燃燒點,加上重複循環播放祥和的誦經音樂,其仿真、仿情境之效果如真。由於它的耗電量極低,不僅可以重複使用,未來還可以結合再生能源的方式供給電力,是非常環保而且值得推廣的一項產品。

風馳電掣—車頂導流板發電的研究

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

黃金變黑金-碳化稻殼對農作的效益

「稻殼」是「稻穀」經過打穀後遺留下來的廢棄物,我們將稻殼進行低氧燃燒形成「碳化稻殼」,並探討利用「碳化稻殼」對於農作物種植的影響,藉由觀察青江菜的生長情形了解碳化稻殼影響土質與作物生長的狀況。 實驗過程可以分為以下五點:(一) 種植前混合土氮磷鉀、導電率、含水量及pH值測試。(二)種植青江菜。(三) 青江菜生長的觀察紀錄。(四)收成青江菜並測量其重量、高度、葉片數。(五)種植後混合土的PH值檢測。 實驗結果發現,在碳化稻殼與土壤體積比例1:3的混合土中,種植出來的青江菜生長的最好,碳化稻殼對土壤的導電率、含水量有影響,但對氮磷鉀、pH值影響不明顯,且發現碳化稻殼在適當比例的調配下,對植物的生長有明顯的幫助。