生活與應用科學科

本科展主要針對如何使騎單車變得更安全，以及意外發生率而作討論與研究。實體主要分成三個部份，「車頭照明警示燈」、「車尾方向閃爍燈」和手把上的「控制面板」。三部份都裝置【無線模組】，省掉在車體上雜亂的導線佈置。控制面板裝置在手把上可輕易地操作車尾方向燈和車頭照明燈，車尾燈具有【照明】、【警示】、【省電】、【白晝】四種模式以及【左右方向燈】功能，在任何模式之下都可以直接與方向燈功能立即切換，以降低轉彎意外的發生，而省電與白晝模式也同時響應了環保節能減碳概念。我們實際的裝在腳踏車上測試亮度、無線傳輸的距離、功能實用性，雖然只是個雛型，但已經具有相當完善的便利性與安全性。

利用化學合成法合成出聚苯胺及 MEH-PPV，經過一連串的製程作出高分子發光二極體（PLED），再用 I-V 儀量測。實驗中以聚苯胺及 MEH-PPV 的薄膜厚度為變因，進行實驗。 電壓值為 10V，量測樣品通路上的電流。一開始電壓在跑時，量到的電流都為 0A，所得到的圖形為一水平直線；當電壓到達一個值時會向上爬升，但爬到一個階段後圖形呈現鉛直掉落至電流為 0A，圖形又恢復成水平直線。過程中看到了薄膜厚度對樣品確實有影響，又鋁電極的厚度不能承受過大的電壓，所以，用銦粒壓在元件上藉以保護。 Using Chemiccal polymerize PANI and MEH-PPV make through a series Polymer light emitting diode（PLED）Produce.then using I-V meter surveies. PANI and MEH-PPV change of thick proces.Experiment design I-V volt for meter conduction of current of sample .The voltage moving.First meter current is obtaining the figure is horizontal when voltage increase to a special value , but increase a while , the current will fall down to zero volt. Figure will go to horizontal that sample will change .Thick is different,and aluminum cathode can not suffer too much voltage .otherwise will burn.

本研究利用銅鋅導電原理，探討水果汁或泥、酸鹼值等，影響導電的情形。而後測試家中常見水溶液，發現小蘇打水導電效果最好；接著更換金屬配對，從21種組合，找出鋅和不銹鋼的導電效果最好。 發現最佳的組合後，我打算以鋅和不銹鋼做為實驗材料。歷經五代的改良，以金屬串聯方式，克服電壓不足；以USB插頭及充電電池，達到充電效果；以鋅條纏繞不銹鋼筷的方式，結合環保與便利，設計出多功能電力壺。 我的多功能電力壺，只要調好鹽水倒入杯中，交叉放置不銹鋼筷和鋅條，接上USB插頭或是充電電池，就可以充電了。實測結果發現，多功能電力壺不但能讓蜂鳴器發聲，做為緊急求救所用；更厲害的是，能成功將手機充電，讓我覺得好有成就感！

在看到電視節目有裝飾用的水槽，一直冒泡，為了要發展更多的樣式，我們就展開了研究。首先用不同管徑的器材來產生氣泡，發現管徑小到一定程度時氣泡就不能再小了；接著測量氣泡到各方向所受的壓力，結果發現下方的壓力較大，上方的壓力較小，便會形成圓錐形像水母的樣子；水流沖擊氣泡的時候，大氣泡會破裂成小氣泡並隨著水流方向來偏移；氣泡經過漩渦邊緣時會隨著漩渦來旋轉，氣泡在漩渦中間時會被鎖在中心附近旋轉；不同的氣泡破裂時會產生不同頻率的聲音，氣泡越小頻率越高；橡皮球噴出適當比例的水及氣體時，會產生環形氣泡；氣泡在凹凸不平的表面容易附著。根據研究的結果，加上燈光效果就完成了氣泡的聲光魔幻秀。

食物的養分單元有一個示範實驗，測量洋芋片所含的能量。利用課本的方法做完實驗，不論花生米或洋芋片，大部分的熱量都會散失。 我們在荒野活動時學到了火箭爐，想說可以利用火箭爐，來製作熱量測量的卡計。火箭罐卡計將原本散失的熱量，用內外罐間的水吸收，因此熱量準確率大幅提升。純氧可以幫助燃燒更完全，花生米及洋芋片的熱量準確率都超過9成，以此來測量食物中的熱量，非常可行。 由於我們使用的火箭罐卡計，在食物熱量測量上獲得非常好的效果，因此我們修正了部分構造，完成了簡易火箭罐卡計的設計圖，並依據這個設計圖製作了一個模型。如果有廠商願意幫忙生產這個實驗裝置，全國的國中生，就有一個非常簡易且準確的熱量測量的實驗器材了。

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。

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。

Cuica是巴西特有的樂器，它長得像鼓，但卻是用摩擦的方式發出奇特的聲音。研究後發現它的原理是：濕布摩擦竹籤→竹籤振動→帶動罐子底部振動→罐子就是音箱放大聲音。 為了測量的一致性，我們設計了一台機器可以自動演奏Cuica。機器包含2部分：模擬手揑摩擦器、模擬手前後推拉器，這樣才能去除不同人演奏的因素，讓實驗結果更準確。實驗結果發現，演奏時必須要有適當的緊度、摩擦力摩擦竹籤，才能讓底部振動產生聲音。另外圓筒高度、棍子長短無法明顯改變Cuica音調；但是圓筒直徑、底部材質鬆緊、手壓底部中心緊度可以明顯改變Cuica音調。 最後我們用生活物品自製Cuica，圓筒底部插一根竹籤，底部要有一點彈性可以振動不能太硬，就可以感受到巴西熱情的音樂了！

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。

人們使用牙膏來預防蛀牙、去除口臭及美白牙齒，得到更多讓牙齒變健康的效果。牙膏的製作過程中添加了許多不知名的化學物質，誤食或長期使用都對人體有害，它的水溶液排到河川裡也會影響生物的生存。即便書上有介紹如何自製天然牙膏，但其所使用的材料都是較不容易取得的。所以我們希望研發一種環保且效果好的牙膏，於是我們使用了玉米澱粉、蛋殼粉、食鹽、茶籽粉及米糠粉來製作牙膏，並與市售潔牙材料進行比較。透過螢光劑、摩擦力、無毒、碘酒變色等14項實驗，發現自製牙膏與市售潔牙材料的結果各有所差。我們所使用的材料成分都是家中方便取得的，所以大家也可以在家中調配出來，大家一起為地球盡一份心力吧!