生活與應用科學科

火箭爐是聯合國在非洲地區推動的節能設備，其原理類似中國傳統燒柴的爐灶。我們回到學校在安全的角落搧風點火，利用三個鐵罐的組合自製火箭爐，並改變了我們對燃燒的想法，原來三個罐子的簡單構造就能讓煮飯變得簡單、容易。動手改裝讓火箭爐的高度有所改變，爐口彷彿火箭般噴射火焰，還伴隨著強勁氣流的「咻、咻」聲，原來煙囪效應、二次燃燒及白努利定律能讓燃燒變得不一樣。

本實驗透過植物的莖在鹼性環境，高溫?燒出各種碳材，經由BET測量微孔表面積、?燒後碳材經SEM測量表面性狀、碳材密度測量、碳材吸水量及以自製電解質擴散裝置測量電解質擴散快慢，對照高微孔表面積的活性碳所組成電解電容器，發現一年生的地瓜、藺草及甘蔗的碳材，所製的電容器其電容量較高，其中甘蔗甚至是活性碳的22.7倍，證明電解電容器添加的植物碳材，其電容的大小主要由碳材密度、表面性狀、碳材吸水量及電解質在其中擴散的速率來決定，碳材吸水量大及擴散慢具有較佳的電容，而不是由微孔表面積的大小所決定。因此，要製作優良的植物碳管電容器，只需在一年生植物中尋找，因為其維管束較少填充木質素，管徑較大，蓬鬆及碳材吸水量大，再配合電解質的擴散測量即可得到適合的物種。

在2048人工智慧遊戲中，平滑度與單調性的權重為主要影響電腦判斷的變數，因此本研究主要針對這兩個變數的權重進行實驗並探討。並且在遊戲中步數愈多，愈容易達到更高的數字，在研究當中我們用遊戲移動步數的多寡來判斷當局的好壞。 在深度1的情況下「改進程式碼」，在研究結果中發現主要變數比值為1的同比例放大縮小效果都不錯，在90組數據中有 1/3 有到達1024，甚至可以到達2048；從步數來看，原程式平均步數為332.8步，而修改後的權重平均步數高達561.8步。 最後，我們利用相同的權重，並且將深度改回原設定。比較後發現，經過我們修改後的權重，達到2048與4096的獲勝率皆比原程式高。

甜菜根具有植物性血紅素，並且其植物性血紅素與人體血紅素竟有60%的相似度，因此，如果能夠提供甜菜的血紅素做為緊急的備品，或甚至用來吸收密閉空間中的一氧化碳，將會為人類帶來許多益處與拯救許多生命。本實驗探討甜菜根的相關性質以及與一氧化碳、二氧化碳、氧氣的結合，發現甜菜根血紅素最容易吸收CO，此與人體內血紅素對一氧化碳的親和力比氧氣的親和力高約 250 倍，有正相關性，故以甜菜根汁吸收空氣中的一氧化碳濃度應是可行。而甜菜紅素遇到pH>9的溶液會變為甜菜黃素，而使外觀轉為黃色；而當pH<9得溶液會使之變紅色，可作為檢測空氣中一氧化碳含量的簡易工具。

運用界面活性劑會破壞水的表面張力之原理，找出能讓紙蛇轉動速度最快之條件，並從日常生活中尋找也能使紙蛇轉動的液體。利用同一原理，發現其他有趣的小遊戲。

為增加數學課程的互動性，我們設計了一台可遙控的「方程式」繪圖車，可以依所輸入的座標來移動，精準的繪出所有的二次函數和其他圖形。 這台繪圖車裝備兩顆步進馬達，透過Arduino微控制器，指揮繪圖車的行進路徑。如果把所有圖形都看成是平面上點的連結，我們的構想是將座標系套用在平面上，而繪圖車在座標系裡從點到點之間行進的過程中，車上的筆就可以描出不同的圖形。我們自己寫了一個App，讓使用者可以用手機與繪圖車連線，增加了無線控制的方便性。此一裝置，可讓教學者只需拿起手機，就可以輕鬆又準確的呈現各種二次函數圖形，而學習者也可以藉由操控繪圖車，更清楚掌握數學函數的原理。此種繪圖車的原理，可以廣泛應用到各種圖形的輸出與展示。

福木是校園中常見的景觀植物，因為果實無人食用，每到夏季落果時，果實腐爛會產生臭味及吸引蚊蟲，造成師生困擾，我們以「資源再利用」的概念，將福木果實製成七種不同成分的環保酵素，並設計實驗來驗證它的功效，希望能用來解決一些校園的困擾，實驗結果如下：含果皮、果肉和種子的七號福木酵素能抑制校園雜草土香的生長，也能有效防治菜園裡的扁蝸牛和紋白蝶幼蟲；內含果皮和果肉的酵素，稀釋後最適合當植物的液肥；福木酵素能驅趕蚊子，但無法消滅孑孓；比例1：1600的二號果肉酵素能淨化生態池水質，減少藻類產生。透過科學的研究，我們找到將福木果實有效利用的方法，讓它不再是禍害，而是可以用來造福校園，改善生活的利器。

太陽能板是目前新興開發的能源，在日常生活上太陽能板常裝設用於熱水器或是路燈上面，藉由太陽光來發電。我們嘗試利用室內的燈源來驅動太陽能板，透過數十種室內常用燈具來測試，試圖找出效率最佳的燈具。找出最佳燈具之後，再更換不同種類太陽能板，確定效率較佳的是單晶矽太陽能板，然後進行光照入射角度的測試。經過反覆多次的實驗，我們發現鹵素燈以 90。角照射單晶矽太陽能板能有最大的功率。我們也自行製作一個以太陽能板來驅動的吊扇，希望能推廣太陽能板的用途，讓室內照明的光線能「一光多用」，突破太陽能板只能用太陽光發電的想法。

從焊接練習及數位邏輯實習課程中的學習經驗，應用在專題製作的作品製作上，引發了對於焊接操作的一連串問題，更深刻感受其操作的不方便性，乃試圖尋求解決之道，企求獲得改善，使焊接操作變得更為方便。研究結果及結論為：一、針對焊接操作速度及焊點品質上，除注重焊接技巧所歸納要項外，於焊接操作時，應注意焊錫加入與其碰觸位置，以避免對焊接操作速度及焊點品質造成影響。二、焊接操作時，宜注意電烙鐵焊接工作溫度的掌控及與被焊元件碰觸時間的長短。三、研究製作之焊接輔助進錫裝置作品，確實達到輔助焊接工作順利進行，並改善焊接操作時，焊錫接觸位置不穩定的情況；操作簡單，具便利性，因具備獨創性且實現性高，已經提出發明專利申請。

噪音一直是生活上嚴重問題，影響生活情緒、工作品質，甚至使聽覺能力受損。普通的家庭其實無法達到很好的隔音效果，所以我們試著利用窗戶和聲音的共振頻率關係，來改善這樣的問題。