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生活與應用科學科

灰常厲害

因草木灰溶於水後,能降低水的表面張力,讓水包住油汙,達到清潔效果,所以同學藉此來研究各種相關的問題,以尋求最具洗淨效果的灰燼與最有效的方式,並測試其防霉及酸鹼度是否傷身。

自組裝「聰明窗戶」製作之研究

導電高分子可用於製作的「聰明玻璃」,即是電致變色的應用,電致變色玻璃屬於建材領域,一般採用電化學法處理,但此方法無法處理大面積?因此我們思考─可否利用奈米科技中的「自組裝」特性,將電致變色物質附著在 ITO導電玻璃上。如果能停留在表面,因為奈米晶體的體積很小,所則會因表面積效應使得的總面積相對大很多,故由此概念展開本主題之研究。研究過程是先進行文獻探討,再研究利用浸泡自組裝方式生成導電高分子薄膜,其中還須研究找尋另一適當的導電高分子與中間的電解質,完善後須組裝並測試顏色對比,最後針對最大對比色之模組進行耐久穩定性測試。研究發現利用聚苯胺為自組裝的單體原料,在溫度 4 度時兩天是最佳化,且由 SEM 得知高分子之寬度約 500nm。另一片 ITO 玻璃的導電高分子用已商業化、化性穩定的產品─PEDOT-PSS、電解質採用 LiClO4 皆能在測試時有良好的成果出現。組裝後的元件經由循環電壓將近 300 次測試發現,穩定性甚高、顏色對比只降低 4%。本研究成果之元件變色為深藍色與墨綠色,顏色並不豐富,如能改變不同高分子,找尋其他分子材料讓顏色更豐富,再者能採用可撓性的素材,其運用範圍應該會更廣。

“豆”志昂揚~探討豆芽甜、脆因素及銀芽得來速方法

豆芽的生長週期短、營養價值高、不受天災影響,很適合成為現代人的桌上佳餚。市場的豆芽很便宜,但是餐廳的銀芽很昂貴,豆芽達人說:豆芽人人會種,但是有機的好豆芽卻是一門大學問,餐廳廚師說:銀芽只能慢慢摘,貴在費時的功夫上。豆芽和銀芽充滿秘密,所以我們決定做研究:一、市售豆芽的甜、脆度;二、探討豆芽生長的變化;三、影響豆芽甜、脆度的因素;四、研究製作“豆芽溫箱”;五、研究快速取得銀芽的方法和器材。研究得知:一、選豆是種出好豆芽的第一步;二、環境溫度、注水溫度和光照狀態會影響豆芽的甜度;三、環境溫度、注水溫度、加壓重量和浸泡時間會影響豆芽的脆度;四、自製的“超級讚豆營”可以得到香甜、爽脆、得來速的銀芽。

植物血紅素與一氧化碳結合之探討

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。

睡蓮觀測與切花物性之研究

本研究目的藉植株生理觀測,了解睡蓮生理及切花特性,以利切花採收時機與處理,期以簡易保鮮劑,維持品質並延長瓶插壽命,以提升附加價值。觀測生長過程並作解剖,比對與蓮花差異,使易了解生態且資料更具參考價值。利用夜開及日開型睡蓮為材料,量測花苞尺寸、成熟度、需水及離水情形、瓶插切梗、穿孔、光照、保鮮與瓶插壽命之關係。試驗結果,夜開型不適合切花、日開型瓶插有 5 天壽命,花梗須以支持物支撐。切花以可當日綻放者為佳,貯運需遮光與保濕;花朵不成熟、受損、穿孔、離水超過 30 分鐘者其綻放與閉合機能會喪失;瓶插每日換水並切梗頭端,可利用生理食鹽水、酒精、維生素 C 等作為保鮮劑,有利花朵品質及延長瓶插壽命。

「焊」你在一起

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。

利用雙雷射精密測定準靜物的極微小變位

準靜物如橋樑、火山,由於平常不輕易移動,只有在特殊情況下(如洪水、地震)時,才會發生位移的現象。因此,其微小變位如何測量,一向是科學界較少探討的題目。於是,先由光學槓桿原理著手,經過一番思考、探討,決定採用雷射光作為光源,並作了第一個實驗--找生活中具極微小變位的東西,如轉動中的電扇、引擎發動的摩托車、被搖動的樹木等,先測試其放大效果。接著就試圖用控制變因的方法,找出平面鏡旋轉角度和光點平移量的放大關係和公式。至於物體微小的平移量之測量,則是利用柱面鏡作為反射,來探討反射點的位移與本來的平移量之放大關係。然而,柱面鏡的反射光點成像並不理想,於是用一種特製的塑膠集光鏡,又稱Fresnel Lens,將光點集中以利觀測,並且找出準靜物之微小平移量及反射光點的位移量的函數圖形。最後,嘗試建立一套光學槓桿式的「橋梁預警系統」。

圖片走出來-自製偏光螢幕探討

在電影院戴上偏光眼鏡時,左眼會看到一個平面影像,右眼會看到另一平面影像,這兩個平面影像的水平位置會有位移,兩眼同時觀看時,大腦會將2個平面影像合成1個3D影像。而「特殊銀幕」是偏光3D的關鍵,但價格昂貴,約3萬元,我們想要找出便宜的材料降低螢幕成本,於是我們測量不同材質的「偏振保留性」、「反射性」、「漫射性」,發現材質表面呈現金屬光澤可保持偏振性;表面光滑,反射性佳、但漫射性不好;霧面的材質,反射性不好、漫射性佳。接著,進行噴漆探討,噴漆後,偏振保留性、反射性及漫射性皆提昇。然後,從不同顏色的噴漆實驗中發現,以白玉卡閃銀、豪卡板銀及珍珠板銀效果最佳,最後利用自製3D螢幕進行3D圖片觀察。

「真鮮」還是「假鮮」-蔬果50°C水洗保鮮的真相

本研究在探討蔬果50℃水洗後冷藏5~7℃,能否達到延長保鮮的效果。透過芒果「溫湯處理」文獻探討【1】,嘗試不同溫度、冷藏天數進行蔬菜保鮮的研究。結果發現紅莧菜、芹菜、苦瓜、敏豆經過水洗50 ℃ /2min後放入冰箱,真的可以保存一週以上,比不水洗及25℃水洗有更漂亮的外觀。但是菠菜、萵苣等葉子較大較脆弱的蔬菜,50℃水洗反而會傷到葉子的表面。市售與自種的豆芽菜經水洗結果有很大的差異,市售豆芽菜50℃水洗較好,自種豆芽菜則是25℃水洗較佳。至於小番茄50℃水洗很容易破裂,最好是要吃才洗比較恰當。對於蔬果保鮮,研究證明適當水洗確實具有顯著功效,再參照老祖母把青菜包了報紙貯放的智慧,也發現保持蔬果的完整及避免水分散失,都是保鮮的重要關鍵。

前進吧!氣墊船

我們了解到氣墊船是靠空氣來減少摩擦力並快速前進,氣墊船可以在陸上行舟,也可以在水面上行駛,而且風扇在水面以上,不受水面上水草與水面下障礙物的影響,適合多種地形,如:淺水、沙灘地、路面、沼澤……,可以用於交通、救災……,是個多元用途的交通工具。 氣墊船柔裙不像外表看起來這麼簡單,只是圍上一層塑膠袋,要氣墊船可以輕鬆的動起來,還要探討柔裙內氣室的大小、接觸地面的面積、開口形狀。馬達組是氣墊船的心臟,向下馬達組要負責柔裙的充氣與氣室的充氣;向後馬達組要給予氣墊船前進的動力。方向舵可以協助氣墊船控制方向,讓我們可以正確快速的到達目的地。 期待日後氣墊船除了征服海、路以外,還可以飛上天空,成為全方位的交通工具。