生活與應用科學科

浮空投影是將想要投影的物體的影像藉由裝置反射到人的眼睛，四面的透明板可把物體完整的投射出來，產生像是憑空出現的影像，亦真亦假，如同沙漠中的海市蜃樓一般。 這種顯示方式的獨特之處，在於能跳脫一般螢幕的框架限制，是一種需要高度特殊技術與高規格投影相關設備的影像呈現方式。浮空投影獨一無二的無框感以及在觀看時的投入感，將能在觀眾面前呈現令人驚嘆不已的最佳效果。但是市售的浮空投影裝置大部分為3D裝置，而4D的浮空投影價錢驚人，且影像需經過後製才能呈現，無法達到即時播放的目的。 本實驗的研究目的希望利用簡單的家用電腦及網路攝影機將浮空投影裝置的製作過程簡化，以及材料來源的難度降低，將整個裝置的價格降低。

每逢冬天寒流來襲、氣溫大幅下降之際，一氧化碳中毒事件總是在新聞媒體上頻傳。雖然目前市面上已經有許多的一氧化碳警報器，但一氧化碳中毒事件在新聞報紙上的篇幅卻不曾遞減，所以我們想要設計出一套擁有新功能的一氧化碳偵測器，來杜絕此類的悲劇。本系統是由一氧化碳感測器與微電腦控制電路，統稱中控電路，加上通風系統以及警報與操控電路結合而成，將一氧化碳偵測器感測的結果傳至中控電路，若一氧化碳濃度過高時中控電路接收到訊號後，就會自動開啟通風設備，利用窗戶的開啟加上排風機快速排除屋內的一氧化碳，大幅減少一氧化碳滯留於屋內的時間，排除人們因為吸入過多一氧化碳而中毒死亡的機會。 因本系統的防護機構是全自動作用，所以能排除各種不預期人為失誤而造成系統失效，做到全方位保護的作用。根據實驗本系統能在半分鐘內排除一氧化碳，效果良好，確實能避免一氧化碳中毒，固本系統能全面杜絕所有一氧化碳中毒事件。

當人們把建築物加高時，漸漸了解只靠強化房屋的結構並不足以抵抗強風的破壞。此時，阻尼器就誕生了，阻尼器能夠有效減緩房屋的搖晃幅度，可以避免強烈搖晃使房屋結構遭受破壞。我們的研究主要是探討阻尼器對大樓晃動降低的成效，並改變各種變因來得到阻尼器最有效的形式。常用的阻尼器分為三大類，分別為被動是阻尼器、自動式阻尼器及半自動式阻尼器。在我們實驗中即利用被動式阻尼器及半自動組尼器兩種來做模擬，並以自製模型大樓做測試。實驗結果發現阻尼器的確可以有效降低大樓晃動情形，且因阻尼器形式不同，而有不同程度的減震效果。半動式阻尼器比被自動式阻尼器中的風阻尼器與液態阻尼器瞬間降低大樓晃動效果來的好。而在半自動組尼器實驗設計方式與正式規格不同，而造成大樓晃動時間稍微延長。

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。

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。

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。

本研究是探討聲音、片堆、共鳴管條件對熱聲致冷效果的影響。 在聲音方面，各管長均有對應的最佳頻率且管徑越大管長越長，最佳頻率將越低；聲音輸出功率越大，致冷效果越佳；片堆方面，在固定熱端氣室長度下，孔徑與片堆長度會有最佳值，以達到最佳致冷效果。另外，片堆有效孔隙越多越好，共鳴管以散熱性好的金屬塞封口且表面積越大越好。並用LabView軟體及NI 16-Ch USB Thermocouple Measurement Device來自動化測量共鳴管內16個位置的溫度，以了解管內溫度分布隨時間變化情形，發現啞鈴型片堆的效果優於整條7.0cm之片堆。 本實驗取得的最佳參數為聲音頻率179.6Hz、喇叭驅動電壓 11.28V、共鳴管徑3.9cm、管長44.0cm、長度7.0cm的瓦楞紙片堆、熱堆氣室長度5.0cm，降溫能力可低於環境溫度7.44℃，效果遠優於歷屆科展研究。

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。

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。