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生活與應用科學科

「果」然「罩」得住

生物吸附是利用某些死亡動植物體來鍵結、吸附的技術。其特點為來源取得容易、價錢低廉,而且吸附殘渣易經由焚化法妥善處置、減少廢棄物量。本實驗主要在探討烘乾後的果皮對吸附空氣中懸浮粒子的效果,結果發現:使用平板式衛生紙的果皮濾心效果較好。為了改善濾心保存問題我們以化學處理流程來改善,並進行材質鹼化等處理。除了對丙醛及乙醇有相當好的吸附效果外,以太白粉替代粉塵也能有良好效果,達到綠能、環保的效果。 我們自製儀器搭配Arduino裝置,能有效偵測並且吸附乙醇及丙醛氣體,最後建立一台即時偵測檢測儀器能吸附有害氣體的循環系統,800秒能有效吸附PM2.5濃度為1000μg/m3。

難民救星~全自動水質淨化系統

在非洲有60%的病人因飲用水的問題患病,導致每年有 180 萬名兒童死亡。為了改善水質我們尋找適合的濾材比較過濾成效,並製作過濾器比較淨化效果,除了最基本的改善水質外,我們也努力的研究如何降低成本、加強淨水效能、操作方便性及實用性來製作淨水系統,希望藉此能幫助到許多無乾淨水源飲用的可憐難民。

掉落的寶藏-落葉堆肥

使用化學肥料雖然效果快速,但與有機肥料相比,缺乏改善土壤性質的能力,且需要經常補充,過量會造成土壤酸化,甚至使水質惡化。所以利用生活中剩下的廚餘或是落葉來製作有機堆肥,省錢又環保。本實驗利用五種樹木的落葉來製作堆肥,並且分別添加米飯、香蕉皮和黃豆渣,我們想找出落葉和何種添加物共同發酵後製成的堆肥液,可以使綠豆的生長高度最高。實驗結果發現這五種樹木落葉添加香蕉皮一起發酵的實驗組別,落葉腐化的程度較佳,而且種植綠豆時,添加落葉和香蕉皮一起發酵的堆肥液,綠豆生長高度會較高,所以落葉腐化時,若加入適合的添加物,可以提升堆肥的效果。

手機遙控插座裝置

本研究係針對藍牙遠端控制程式進行探討與應用。利用手機藍牙遠端控制延長線之插座電源獨立開/關或一次全開/關。本研究主要功能如下:一、利用手機藍牙遠端控制插座開/關,免除插拔插頭及切換延長線上開關之麻煩。同時避免因頻繁插拔插頭造成插座損壞及插拔過程中潛在的危險。二、系統設置一總開關,可一次控制所有插座開/關。同時各插座分路亦可分別獨立控制開/關。方便使用者操作。三、研究顯示,一般家電在不使用情況下,若未拔下插座亦會造成電能流失。本作品藉由更便利操作行為,養成使用者隨手關閉插座電源習慣,節省能源。四、硬體建置完成後,若欲增加插座功能,如定時開/關功能等,僅需修改手機APP程式即可,大大增加本作品功能性與便利性。

數位流量監控系統

本實驗包含兩個部分,一是利用攝影機拍攝圖片,從圖片中物體的長度去判斷實際物體的長度,二是利用一的結果,運用在交通流量上,將攝影機中連續圖片的差異來判斷是否有汽機車通過,進而計算車流量。

誰 是 兇 手 ?

本實驗主要是在探討各種不同的條件下,液體滴在平面上所產生的形狀,藉此來判斷到底是誰在抬午餐時不小心弄倒了醬油。實驗中探討的因素有液滴落下的高度、不同的平面、不同成分的液滴、不同滴數的液滴和速度。由實驗結果發現,當高度超過10 公分以上時,液滴在平面上會產生圓形具放射狀的圖形,平面的吸水性和光滑程度會使液滴產生不同的形狀,液滴的黏滯性太大則無法造成擴散與飛濺的情形發生,在同一位置滴下數滴液滴會產生飛濺的情形,滴數愈多和高度愈高時,也會有不同的效果產生,速度的大小也會使液滴的形狀改變。最後依據各種實驗結果做出正確的推論,找到是誰在抬午餐時不小心弄倒了醬油。

「什麼丸」?虱目魚丸Q彈度的探究

在家能製作Q彈好吃的虱目魚丸嗎?綜合10部製作魚丸影片之重點,並訪談虱目魚丸專家後,以魚漿甩打時間、蛋白比例、與澱粉種類、太白粉比例為操作變因,製作4X4=16項控制變因的魚丸。利用彈性測量裝置及咬勁切割器等科學方法測量魚丸後,選出各操作變因中Q彈度佳的魚丸,最後綜合排名魚丸Q彈度。實驗發現,甩打40 分鐘、加蛋白5%、馬鈴薯粉、甩打30 分鐘等魚丸,能以手工又不用化學添加物的方式,做出比名店還Q 彈的虱目魚丸;透過魚丸彈力與咬勁折線圖變化還發現,彈力大時咬勁較小;彈力小時咬勁較大。然而口感喜好較主觀,我們將魚丸Q彈度大於名店的魚丸特徵詳加描述,讓人依時間、喜好,在家也能製作Q彈好吃的魚丸。

光之黑影吸引力—具牛頓光環的LED集魚燈

本研究利用折射與凸透鏡原理,以電腦繪製牛頓環透鏡所需之尺寸,訂做Lens I及Lens II兩組透鏡,整合LED光源,完成具牛頓光環的LED集魚燈具。其中Lens I由內而外為暗環、亮環、暗環、亮環之光型;Lens II則反之。本實驗目的是:為瞭解魚群對水下光線的行為模式,故設計三種實驗(光線明度、特殊光型、顏色敏感度),以觀察魚類在水下對光型的反應行為與習性,繼而提出以特殊光型設計LED集魚燈以取代傳統燈具之建議,以達到節能減碳之目的。本研究發現,當魚群習慣環境中同一強度的光刺激後,便會逐漸的離開強光區,並在明、暗交界處逗留及徘徊,因此,可藉由具牛頓光環之LED集魚燈具,在海下營造出明、暗相間之光型,實現光之黑影吸引力,取代傳統高耗能的集魚燈。

超級發電王~設計一款實用的綠能發電設備

本實驗主要在探究運用風力轉動貼有強力磁鐵的排風球,感應電動機發電的可能。實驗分為兩部分:一是感應線圈的探討,得到以垂直於磁鐵的方向進行感應、感應線圈與磁鐵距離越近、導磁棒越粗、漆包線圈數越多、漆包線纏繞位置越接近磁鐵、感應範圍越大發電效果越好。而轉速夠快時,磁通量大,較粗的1mm產生的電流最大。轉速較慢時,磁通量小,同樣匝數1mm粗的漆包線因為使用長度長,內電阻大,因此產生的電壓反而比0.5mm小。另一個探究內容為磁場變化:得到磁極以NSNS排列、磁鐵感應面積越大、顆數越多磁力越強效果越好。經過一連串實驗,我們運用最佳結果設計出來的作品,接上4.5V的LED,可以產生13.1672V的電壓、184.812mA的電流,如果接上蓄電池,實際被運用的可能性極高喔!

挑燈再戰—LED燈泡看不見的秘密

發光二極體(LED)燈泡已經逐漸普及於日常居家生活中。在賣場上我們可以見到各式各樣的燈泡,如不同瓦數、不同色溫以及不同結構的燈泡等,因此本實驗將探討不同燈泡的差異,以及如何選擇品質較好的燈泡來符合家庭不同環境的照明。本實驗將針對透過對十餘種市售燈泡的散熱性、頻閃及演色性進行實驗分析,歸納出實用的燈泡的選用原則,提出簡易的方法,並透過自製工具,讓一般人可以輕易地選擇所需的燈泡。