生活與應用科學科

利用太陽能益智組裝DIY來了解太陽能組合的效果，在白天的陽光下才能驅動馬達，無法受太陽光照射，只能用燈泡取代，使之作動，探討的目地在想要發現何時能增加受光率，何種距離才能使馬達轉動，求得最佳化的資料。

在吃完營養午餐後，同學清洗餐具，總會讓油膩膩的水流入水溝，對環境影響很大。因此，我希望能使用安全又有趣的方式來改善污染問題。首先觀察油、水的特性，瞭解油會浮在水面的原因，於是進行簡易分離槽的改良研究。本實驗探討在不同條件下影響油水分離的各種因素，最後製作「環保油水分離槽」，並且改進它的缺點，讓「油切」---水分離出來。改良後的「環保油水分離槽」排水速率 14.56 ml/s，油脂截留效果可達到 100 %，對降低水源污染有很大的幫助。我們也改良環保油水分離槽，製作「顏料過濾槽」和「污水過濾槽」。顏料過濾槽能讓溶液照度平均增加533.44 lux；污水過濾槽沉澱物清除率為 90.84 %，能讓大量的水再循環使用，藉以達到節約用水的目的。

為有效利用學校營養午餐的回收油，以減少環境之汙染，故本次實驗採用本校和校外廚房經過油炸食物後的回收油，以及未經烹煮的新油，加入甲醇產生酯化作用來製作生質柴油。再探討自行設計生質柴油的簡易檢驗方法是否可行？進而探討和動力輸出和不同比例的生質柴油與石化柴油混合後，在品質上是否有顯著的差異？並依據所檢測出來的數據和訪談民眾的問卷，來了解我國能源政策的推行和民眾的反應。

本研究旨在探討毛髮濕度計的製作與改良，探討毛髮濕度計在生活中使用的可行性，以及影響毛髮濕度計偏轉的因素，並改良減少毛髮濕度計誤差值的方法。結果發現：經運用光槓桿原理改良的第三代毛髮濕度計，其偏轉角度約為第二代的一點七倍，且約為第一代的八倍，可大幅降低毛髮濕度計的誤差值，提升毛髮濕度計測量的精確性。本組所製作的第四代縮小版光槓桿毛髮濕度計，可使用更短的頭髮來進行實驗，增加使用的便利性。本組也發現染劑與頭髮添加物會破壞頭髮的角蛋白結構或是使水分無法順利滲入頭髮，使得偏轉角度變小。因此建議在製作毛髮濕度計時，應選用沒有使用染劑及頭髮添加物（例如：髮膠、髮臘）的頭髮，以提升毛髮濕度計的準確度。

食物若存放不慎，常被惱人的螞蟻光顧。目前防蟻主要是靠化學藥劑，可能對其他生物或人類有毒，本研究目的在設計有效的物理性防蟻裝置。以家中常見的黑頭慌蟻與狂蟻為測試對象，在利用不同障礙方面，發現螞蟻超越能力很強，靜態障礙可延緩但不易完全阻擋螞蟻通過，相對的動態阻絕裝置較為有效；而製作磁浮板，使螞蟻無法攀爬上懸空的帄臺，也是值得繼續探討的方法；最後發現利用所設計的電擊防蟻裝置，在低到 12 伏特的電壓下，即可完全阻擋螞蟻通過覓食。

本實驗利用參考文獻中色素增感型太陽能電池的製作方法，將其中色素之變因去除，以建立簡易的太陽能電池。實驗分為前置實驗與主要實驗： 一、前置實驗： 在烘烤方面討論：有烘烤的比沒烘烤的好。在電解液方面討論：電池滴入水比完全不注入的電池電壓為佳，電池加入電解液後電壓比滴入水的電池為佳，固定NaI：I2 比例時，兩者濃度愈稀薄愈佳；固定I2\r 濃度時，NaI：I2 的比例愈大愈佳；測量面為有烘烤面(反面)的電壓較高。 二、主要實驗： \r 以前置實驗中的最佳實驗結果作為探討二氧化鈦漿糊的基礎：實驗範圍內，漿糊濃度125 ％最佳，二氧化鈦漿糊放置時間愈長愈好。由實驗結果得知，平均電壓與水分關係密切。

攝影大師郎靜山曾說：「顯微攝影與天文攝影為科學攝影之一環，需要特殊設備與技術。」(12)，但是本研究的結論，是使顯微攝影變得十分簡易。本研究使用簡易型數位相機，在不需添購任何昂貴的設備或配件下，外加一個自製的紙套筒，結合普通的光學顯微鏡，來達到顯微攝影之目的。

本研究源於我們參加Power Tech科技創作競賽，萬獸之王的機械獸既要參加「接力賽」，又要進行「拔河賽」。如何兼顧二者，因此進行了研究。結果發現： 一、不同摩擦力的萬獸之王，以6cm*6cm大小的腳底板，前腳貼上防滑貼條，曲面的腳底是最佳的摩擦力組合。 二、不同腿長的萬獸之王，腿長愈長，且腿長比例相近，曲柄裝在第二孔是最穩定的設計。 三、不同連桿形式的萬獸之王，以交叉連桿設計，並將連桿加長，能使萬獸之王走得最快。 四、在最佳速度的條件下，腿長比例無明顯差異，前腳加止滑，能拉動的重量較多。 五、最佳的拉力的萬獸之王，配重分散於前端，以水平方式拉繩。 六、兼顧行走速度快與拉力大，要在驅動所在位置加上防滑設計與增加配重，會有較佳效果。

瞭解自製的簡易風力產生器系統內風力強度的分佈情形並量化風力大小與發電量的關係。此風力產生器對應的發電量，會因風扇位置的相對應而有其對稱性，此對稱關係會隨著所開風扇的個數而隨之降低。風力強度有隨距離遞減的趨勢，而不穩定流會因風力產生器邊壁的關係在距離風源15 cm最嚴重。如需較強的風力利用，則在近風源10 cm處可最有效率使用。在旋翼的設計上，如欲產生較大功率，葉片數目以長5 cm、寬4 cm、數目4片為最佳。水平軸的旋翼設計可知葉片愈短愈費力省時，反之葉片愈長愈省力費時，因此常見台灣目前所使用之風力發電機組皆為超大風扇葉片。在垂直軸的葉片設計上，發電功率不及水平軸，但卻有不必考慮風力來源方向的好處。

使用我們設計的捕霧裝置可以用來測定各種捕霧網的捕霧效率，發現網孔大小會影響捕霧效果，網孔太小會形成「水牆效應」不利於捕霧。另外複雜編織法的塑膠網捕霧效果較佳，不過隨著捕霧時間的拉長，捕霧效率會降低。捕霧網的層數對捕霧效率的助益不大，考量成本與效益，使用單層園藝用黑色塑膠網遮蔽率50%或60%製作捕霧網即可。風向、架設高度和風速會影響捕霧的效率，正對風向且捕霧網高度較高效率較佳，至於風速不可過慢，不然霧容易積聚在網子四周而不利集水，但風速過快也會使霧不及集結成水珠而無法集水。我們在嘉義隙頂做了捕霧網的實地測試，獲得良好的成效，證明在台灣某些特定地點因地形的微氣候，適合捕霧網的設置。