生活與應用科學科

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。

因為操場地面不是水平面，我們利用以前學過的「連通管原理」的應用，設計製作一架「測試平台」，達到測試台的水平效果；又因為用黏土固定的竿子（鉛筆）是否垂直？我們想出「利用一對三角板互相靠在一起」，達到測試竿的垂直效果；自然課本裡「用拉棉線」的方式，來測量太陽高度角的方法，我們發現用力大小會影響高度角的準確度（因為竿子會歪斜），於是又想出「兩直線相交-對頂角相等的原理」的應用，不但利用廢物製作出操作簡單、準確度較高的「太陽高度角測量器」，並在校園裡設立「太陽高度角觀測站」，以利全校師生觀測分享。

雙氧水中氧氣的分解可以藉由催化劑來加快反應，植物體內所含有的酵素就是催化劑，所以它們可以與雙氧水作用加速氧氣的生成。酵素是由蛋白質所構成，在所有活的動、植物體內都可以發現，它們幾乎參與身體所有的活動，因此這些酵素對人體非常的重要。經由雙氧水與酵素反應中所產生的氧氣量，可以判斷出植物所含的酵素多寡。所以我們自行研究了一些檢測的方法來進行蔬果酵素活性的檢測，透過這些活動與實驗過程的探索，讓我們更加了解植物體內的秘密活力來源─植物酵素。

東引島面積僅3.8平方公里，東湧水庫的蓄水是我們賴以維生的珍貴資源，卻面臨水庫優養化與集水區內的民生廢水汙染問題。若能使用生態工法，重建集水區與溼地，便可利用植物特性改善集水區環境，達到改善水質的目標，提升當地軍民的飲用水品質。挺水性與浮水性植物的密集根系，可吸收水中溶解的物質並攔截懸浮性物質。因此選取東引島上現有物種，水芋、細葉碎米薺、浮萍與布袋蓮，經由實驗結果得知，植物淨化水質的能力，挺水性以細葉碎米薺最好，浮水性以布袋蓮最佳。

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。

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。

這次的實驗在研究掛鉤吊掛重量的負載程度，及探討如何增加掛鉤負載重量的方法。

本實驗之磁動力推進系統是利用磁場與電場，在鹽水中產生交互作用，使電解產生之離子產生偏移、轉向之現象。研究帶電離子排出軌道系統之流速、推力與電極板的高度、長度、種類及電極板間寬度之關係。並利用經計算後最佳、次等及最差效果之軌道系統，實際製作成磁動力船模型，觀察其運動情形。我們實驗了不同變因之軌道所產生之流速、推力及磁動力船實際航行之速度等。依據實驗數據，我們得到了以下結論：一、軌道系統的電極寬度相同時，電極板高度愈高，其流速愈大。二、軌道系統的電極寬度及高度相同時，電極板長度愈長，其流速愈大。三、電極板寬度若超出磁鐵的直徑，會造成兩側磁場分部不均，造成水流不穩而影響流速。

洗澡時，浴室的鏡子上佈滿了霧氣，怎麼都霧霧的看不清楚呢？我們模擬在浴室中洗澡，來進行鏡子與浴室之間一系列實驗。從實驗中，我們發現洗澡水的水溫越高，鏡子上的霧氣也就越多。浴室的磁磚、壓克力材質會吸附小水滴，使得鏡子上霧氣會較少，能見度較佳，但還是看不清楚。我們發現肥皂水可以破壞小水滴，變成一攤水，能見度效果良好，如果在洗澡前，在鏡子上先塗上肥皂水或牙膏，這樣一來，以後就可以在洗澡時照鏡子了。

本研究的目的是探討以可可豆萃取物(即巧克力)作為染料敏化太陽能電池(Dye Sensitized Solar Cell，DSSC)的染劑之產電效率與其發電機制。染料敏化太陽能電池是薄膜太陽能電池的一種，具有製程簡單與設備進入門檻低等優點，目前已經有商業化產品問世。食品級巧克力製備的DSSC，其入射光電子轉換效率(IPCE)介於1~3.5%，且在紅外光區(800-1000 nm)有最大的轉換效率3.5%，可以大量的利用葉綠素所無法利用的太陽能產生較多的電能，在800 Lux下即可產生近0.4V的電壓，較海藻DSSC提升了近兩倍的電壓，一周的保存實驗，電壓僅下降約7.48%，遠較膠體DSSC的58%為佳。可可粉，可可脂，巧克力的酒精溶液全波段掃描圖譜顯示，可可豆萃取物製備的太陽能電池，同時具有染料敏化太陽能電池與溫差電池之功能。三種可可豆萃取物所製備的DSSC中，可可粉DSSC產生的光子電子轉換效率最高，可達85%以上。