生活與應用科學科

蛋白質塑膠由牛奶中酪蛋白製成，當牛奶達等電點時，酪蛋白會被析出。酪蛋白塊乾燥後性質類似塑膠，稱作蛋白質塑膠。本研究探討牛奶塑膠製成3D列印材料的可行性。實驗發現牛奶與酸的比例以10:1最合適，增加樹脂可提升牛奶塑膠硬度。牛奶塑膠在氨水中雖會部分溶解，但會在表層產生防水薄膜。我們嘗試以牛奶塑膠代替PLA進行3D列印，發現不需加熱即可進行3D列印，比使用市面原料更環保、省電。為了解決牛奶塑膠易發霉的缺點，我們研究發現噴灑75%酒精最能達到防腐效果。最後，運用先前實驗結果再進行綜合比較與實驗，得到最佳加工流程：首先將牛奶塑膠噴灑酒精消毒後混合樹脂，再浸入氨水，可製作較防水、防腐之牛奶塑膠。

生物賴以生存的四大要素陽光、空氣、水、養分中，水占了一席之地。水的重要性，不僅是因為它是很好的溶劑、是六大營養素之一、也可調節體溫及代謝廢物。現今國內水資源缺乏，再加上水源的污染相當嚴重，想要在戶外隨時可喝到安心的水很不容易。當備長炭(或竹炭)、麥飯石、過濾棉、明礬、奶粉分裝瓶、蓮蓬頭延長接頭組等這些常見、易取得的濾材及零件組合起來，會有什麼樣的火花產生？只要稍加經過分析及巧思的安排、結構的組合，便可成為一般大眾廣為推行的DIY過濾裝置，既經濟又實惠！在面對水資源缺乏及水源汙染的情形下，民眾可將此裝置隨身攜帶，也可依實際狀況再加以使用。

本研究主要目的為改善原本混濁不淨的校園水池的水質，在了解水池水質及外在環境後，依觀察結果執行水質改善計畫。首先觀察水池外觀、pH值變化及水生植物水芙蓉在水池不同位置、環境中的生長情形。由水芙蓉實驗可知，過強的水流或過度優養化的水質會影響其生長。由此在上水池自行建置一套水流較慢的濾水與魚菜共生系統、種植布袋蓮，來執行改善水池水質的計畫並觀察魚菜共生系統蔬菜的生長情形。由實驗得知，適量過濾的有機營養池水對於植物的生長提供了較佳環境。而經過濾及蔬菜、布袋蓮吸收、淨化後的池水讓水池的水質有明顯改善，變得較透徹且乾淨，使校園水池能成為一個可做生態教學且衛生無虞的生態水池。

衣物沾到頑強污漬。如：墨汁、果汁、咖啡、茶漬、紅藥水、醬油、口紅印、\r 油漬、鐵銹…等，是常發生的事。如何排除以市面上販賣的清潔劑，又能達到洗\r 淨效果呢？我們蒐尋了很多無污染洗淨效果也不錯的替代品。包括：醋、氨水、\r 啤酒、鹽、酒精、檸檬、漿糊、蘿蔔汁、牛奶、雙氧水….等。只要在沾到汙漬\r 的地方，加上適用的清洗劑即能達到不錯的清洗效果。不僅可以省去使用大量清\r 潔劑所帶來的後遺症。例如：汙染水源、傷害布料、侵蝕皮膚等；重要的是取得\r 容易，價格便宜。在物價飛漲，荷包緊縮的年代，兼顧省錢又環保是本研究的主\r 要目的。

台灣重工業發展帶給人們經濟奇蹟，但同時也對環境帶來了莫大的汙染。比如西元1950年在日本發生鎘中毒的痛痛病；1959年的汞中毒引發水俁病等等…。如何去除水中金屬離子，一直是國人關心的議題。 本研究主要利用高中所學之氧化還原及奈米材料等概念，探討零價奈米鐵(Fe0)還原六價鉻(Cr6+)之還原反應現象及除汙能力。並進一步比較有機型分散劑(澱粉)以及無機型分散劑(奈米黏土 Laponite)對奈米鐵之穩定度。發現在比例nanoFe/Cr6+：11.75(w/w)的情況下，空白組(未加入分散劑)之殘留率高達34.51%，我們所製作之複合材料(以pH=6.64之laponite(aq) 0.25wt%為分散液)仍然具有除汙能力(殘留率

本研究主要利用最簡易的金屬還原法研製奈米銀及奈米氧化鐵粒子。而奈米銀主要在隱形的研究,因直徑 200~400nm奈米粒子對部分紅外線波段有吸收的效果。所以本實驗針對這現象設計用熱電偶的探測設計來探討奈米銀在隱形上的研究。另外奈米氧化鐵將其應用在奈米藥物輸送的領域。主要是將藥物包裹奈米氧化鐵粒子，藉著外在磁場的導控達到患部治療，所以奈米氧化鐵的研製在本實驗是極為重要的。界面活性劑的選擇影響實驗很多，界面活性劑有防止奈米金屬粒子團聚的效果，所以無毒、成本及長效性是主要的考量。奈米銀填充於布料將可製作隱形衣及去毒製品。而奈米氧化鐵在後續的氧化處理及其表面沾黏物(藥物)的生長，將可製作奈米探針及藥物，是個很不錯的應用。

五重溪是伴隨我們成長的溪流，它貫穿整個安坑地區，和我們的生活息息相關。由於社區的大量開發和經濟型態的轉變，讓原本淳樸的山林小鎮－「暗坑」，開始有了文明病，所以我們五個校園醫生開始利用每個星期三下午和星期六的時間為五重溪進行21 個觀測點的採樣工作。在資料上，我們利用網路資源，在知識上，我們參加水質檢測研習，在實務上，則利用自行設計的檢測器具，並請老師協助我們取得相關的檢測工具，期能隊五重溪的水質生態變遷，做一完整的了解。我們由觀察河道中的水和它的周遭環境開始著手，再決定要檢測水質的項目，有：水樣外觀紀錄、混濁度、含氧和含氧飽和度、酸鹼值、氨氮、電解質、BOD??等，含氧是必須在現場馬上做的，其餘的水樣我們就帶回學校當天檢測紀錄。這些檢測出來的資料可以讓我們評估五重溪的水質，和分析歸納污染的原因，再討論如何進行宣導改善。經過了五個月左右（跨了三個季節）的觀察、檢測、討論、歸納和分析，我們依據河川污染指標（RPI）的分類指標，針對每個區段河流水樣檢測數據作討論，發現五重溪溶氧量在6.5mg/l 以上、氨氮在0.5~0.99mg/l（冬季會偏高）是介於輕與中度污染之間，但是很多數據（如：BOD 在5.0~15mg/l）也告訴我們如果我們自己沒有警覺性，很快的五重溪也會被生態殺手所攻陷，所以我們也提出一些看法、建議和落實改善的執行策略，當然我們也會持續研究，作五重溪的終身義工。

我們以超過傳統1.96 倍(平均值)發電量的新式 Stanley Generator(SG)同軸發電機應用在水平軸流體發電及垂直軸流體發電，並結合水平軸可多層次利用流體動能及垂直軸簡易的優點，設計出新一代HV(Horizon Vertical)系統。設計並檢測阻流型葉扇及撞流型葉扇不同長寬幾何比例及不同的葉面傾角度，在風速0.5m/s~5.0m/s 情境，測量葉扇的轉速，結果阻流型葉扇以第4 組葉扇(21.5:10:40)於葉面傾角10o、撞流型以第二組葉扇(21.5:10:40)，所得啟動風速最低且轉速最平均兼顧低風速啟動及高轉速維持。同時設計了各式SG 應用模組，包括一級應用的三層流體動能擷取系統，二級應用的雙軸單增速系統，三級應用的雙增速HV 系統。都能發出比一般發電機高的電量(1.48~1.96 倍)，也更快(較低流速)達到發電機最大(額定)發電量。

您知道嗎?原來許多玩具的設計，在大樓發生火災時也可用來作為逃生的器材。本實驗主要在運用玩具的原理，設計各種大樓的逃生方法，並探討其優缺點。從玩具的觀點出發，你將會有意想不到的發現。

在捷運車站的建築中，將月臺、票卡閘門、出口設在不同的樓層，對殘障人士和老弱婦孺而言，搭乘捷運要上上下下、走來走去，非常不方便。我們透過實地調查和統計的方法，發現使用捷運站的電扶梯、樓梯、電梯、廁所等設施，或經各出口離開車站時，從第2車廂和第5車廂下車最方便。如果要轉乘的話，先分辨路線相交的方式，再掌握車頭的方向，就能順利轉車。這份研究結果可以提供殘障人士、老弱婦孺，甚至站務人員作為參考之用，協助弱勢者輕鬆搭捷運，快樂暢行大臺北地區。