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生活與應用科學科

巧克力發電囉

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。

神奇的哆啦a夢手~自製負壓式夾具之研究

本研究利用負壓原理自製一個輔助夾具,我們使用手動拔罐器產生吸力,在氣球及其內部裝入內容物製作成夾球,再將拔罐器與夾球結合,成功地製作出一負壓式夾具來夾取物品。實驗中探討夾球內內容物的粒度、重量、硬度、體積..等各項物理性質,進而設計夾具構造及功能,從實驗中我們得知夾取效果最好的夾球內容物為咖啡粉(粒度0.71~2 mm),為了因應實際使用需求,不斷改良最後成功研發出第五代夾具--『阿哆手5號-多功能可折式拐杖夾具』,阿哆手5號,攜帶方便且重量輕,能夾取絕大多數物品,它成功地幫助不方便彎腰拿取物品的人。

滾滾滾─滾出道理和應用

零錢會滾動,輪子也會滾動,日常生活中許多物品都會滾動。透過滾動的研究和實驗,我們發現圓的物品都可以滾動;重量、直徑、長度、表面粗細不同的物體滾動的快慢也不一樣;有些物體在滾動時還會轉彎,例如杯子和雞蛋。從這些發現之中我們可以設計一個不容易滾到地上又好用的杯子。

放了24 天的鬆餅還能吃嗎

我們從日常生活中引發可延長鬆餅保存期限的研究動機,透過資料收集和文獻紀錄,我們挑出數種具有抗菌(殺菌)效果且經濟實惠易購得的添加物進行實驗,透過顯微鏡觀察及日常詳實的紀錄。實驗結果顯示:當添加一種添加物時,鹽和醋效果最好、肉桂次之;當添加二種添加物時,洋蔥+醋、洋蔥+鹽、肉桂+醋、肉桂+鹽、青辣椒+醋、青辣椒+鹽、蒜仁+醋、蒜仁+鹽都可存放超過24 天。建議麵包業者開發新口味之餘,也能善用天然抗菌(殺菌)的添加物去取代化學性防腐劑。

麻雀也能變鳳凰

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。

洗澡時,鏡子怎麼霧霧的?

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。

水族箱的水又髒了!

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。

多管咸試-膠管樂的製作與分析

將自然與生活科技的「聲音的探討」單元中所學的知識,應用在日常生活中,使用回收物品與教具的再利用當器材的來源,利用鼓風爐教具當壓吹空氣源(氣壓源),連接不同長短的膠管笛以發出聲音,藉由電腦測音軟體錄製所吹出的聲音,進行頻譜分析量測其音頻,探討不同長短的塑膠管所發出的音高,進而求出想要的音高的管長,使其發出所需的和弦與樂音,以製作能當伴奏或彈奏的膠管樂器,達到自製樂器的樂趣。

197遊學園 on Android

我們在這個作品中,製作了一個可以在Android智慧型手機作業系統上使用的智慧型聯絡簿。本作品可以查詢班級公告、功課及聯絡事項,更可以讓老師、學生、家長作三向的溝通,就像在電腦上一樣的便利。

橘子甜了

藉由撞擊各種水果所造成的糖度上升,以實驗證明並尋找使其糖度上升的導因:是因為水果自身乙烯釋放量上升;組織破壞造成微生物滋生;或者是氧化作用的緣故(澱粉分解、游離有機酸變固定有機酸);或者是果糖因搖動被甩出等種種因素使得水果變甜。