生活與應用科學科

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。

問題\r 作品褪色的原因？\r \r 假設\r 1光照\r 2雨淋\r \r \r 實驗\r 1研究紙質的耐光性\r 2研究紙質的耐水性\r 3研究顏料的耐光性\r 4研究顏料的耐水性\r 5研究顏色的耐光性\r 6研究顏色的耐水性\r 7研究保護美勞作品的方法\r \r 結論\r 提出保存美勞作品避免褪色的可行辦法。\r 壹

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。

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。

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。

蔬菜成長需要陽光、水、營養素，本研究主要實驗設計有： 1. 栽植箱的設計-屋頂形設計使蔬菜栽種面積增加、栽植盆與水管栽植管的設計使蔬菜能夠直立放置。 2. 噴霧與水回存系統的設計-自尋噴霧頭、塑膠管連接器、外掛式馬達、定時開關器組成噴霧與水回存系統，可節省人力與水源。 3. 開發蔬菜營養液配方-搭配黑糖與切掉不要的蔬菜以1:10的比例混合後獲取營養液，再將營養液稀釋500倍，噴灑於蔬菜根部可促進蔬菜成長。 實驗後發現可以在陽台或屋頂成功的種植菊苣、辣椒、茄子、萵苣等蔬菜，並將產量提升2~4倍，節省25.2~37.6%的水源，另外搭配自製的營養液可以讓蔬菜成長時間只需要土耕的70%，希望我們的研究可以讓地小人廣的都市小家庭能擁有自己的開心農場。

實驗發現，寶特瓶的開孔總面積越大，聲音越高，與陶笛發聲原理相似。我們自製各開孔工具，仿照直笛指法在瓶上開孔，找出頻率(X)與總開孔面積(Y)的公式： (1)標示600 ml透明寶特瓶開孔公式：y = 0.00005x2 - 0.0174x + 3.3838 (2)標示580 ml霧面寶特瓶開孔公式：y = 0.000142x2 - 0.0627x + 9 (3)標示2000 ml透明寶特瓶開孔公式：y = 0.00004x2 + 0.0131x - 2.3964 公式適用範圍： (1) 寶特瓶正立或倒立皆可，指孔需打在氣孔下方，瓶蓋開口需在氣孔上方。 (2) 波爾公式適用330 ml~700 ml(準確到So)的透明寶特瓶。 (3) 波爾公式適用音域從4C~5E。我們向同學收集寶特瓶，套用公式精準開孔，容量、材質、形狀不同，也可做出音程相同的寶特瓶笛，同學拿到都能馬上拿來吹奏曲子，成功地讓回收桶裡的寶特瓶變身為可演奏樂曲的綠色寶笛!

腳踏車是一種非常環保的交通工具，因此我們從環保觀點著手研究，利用人力很方便能產生的動能，再利用動能轉換成電能發電。 本研究分成機械結構及電路迴路兩大部分。機械結構有自行設計的 ： 1. 不用下車的自主發電機構。 2. 回收煞車時的制動能量輔助發電機構。 均利用繩索的張力傳導力量，並利用槓桿原理對發電機（或稱磨電燈）施力，使其碰到車輪而轉動發電，同時利用彈簧回彈歸位。至於電路部份有簡單的整流、濾波、穩壓以保護電路，還有可以把能量儲存的充電電池。使得腳踏車也具有主動照明、警示的LED 燈，避免一些意外的發生，以保護騎士的安全。 同時實驗了施力大小對發電機轉速的影響、以及煞車輔助制動能力的大小、了解到能量不滅定律。並且實驗行車速度與發電的電壓、電流的關係，以及充放電實驗用以了解電池蓄電的效果。依據實驗結果反覆的驗證，改進機械結構與電路系統，以提高系統之效率與實用性。

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.

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。