生活與應用科學科

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。

俗稱「蚵仔」的牡蠣是台灣重要的經濟性貝類，沿海一帶的產量很多，連帶產生許多廢棄蚵殼。本研究旨在探討蚵殼粉適不適合應用於沙包的製作，分為吸水效果、排水效果和擋水效果三部分進行實驗。研究發現：長時間浸水後，細蚵殼粉的吸水效果較佳；短時間內則否。排水效果是細蚵殼粉的沙包較佳。蚵殼粉沙包較一般沙石沙包可以阻擋水的流滲及延緩積水的時間，且無論是蚵殼粉沙包或一般沙石沙包，濕潤狀態的擋水效果比乾燥狀態來得好。

從六上翰林「聲音與樂器」我們學習到製作樂器的方法，加上看到路邊賣的「水鳥笛」及為了想「引鳥出洞」而動手利用竹子來製作不同的鳥笛。本實驗是從鳥笛的結構，探討吹嘴(長度、角度、位置)、竹體(長度、內直徑大小、厚薄)、氣窗(形狀、尖銳度)三者與頻率、響度的關係，以及三者彼此互動的關係。研究顯示，吹嘴內直徑與氣窗內直徑相同，吹嘴黏貼處0.9cm、角度30度吹出的頻率最大。竹體外殼越薄，頻率越大。在鳥笛的應用情形，有材質不同的鳥笛、拉桿鳥笛、指孔鳥笛。材質以PVC水管頻率最大，紙捲筒最小。拉桿鳥笛上下拉動空氣柱長短，指孔鳥笛控制指孔面積大小，都能吹出美妙的樂曲。最重要的是「急難救助拉拉笛」的發明，更是令人感到驚訝！

國中自然課本中關於氧氣製備的實驗，一般都是以過氧化氫加入二氧化錳作為催化劑來完成。但是，實驗過程中，劇烈反應產生的大量氣體容易發生危險，二氧化錳的回收也費時費力。我們的實驗想找出可用的校園植物，利用內含的過氧化氫酶來取代二氧化錳的功能。根據實驗結果，並模擬學校製備氧氣的環境，水黃皮具有較大的反應溫度範圍，較好的反應速率。尤其是利用4℃冷藏保存的方式，可延長水黃皮過氧化氫酶的正常活性達18天之久，很適合取代二氧化錳。另外，有鑑於市面上攜帶式氧氣瓶的售價頗高，填充新的氧氣又要付費，我們也設計了簡易攜帶式環保氧氣瓶，可以提供給常登山但容易因缺氧而頭暈的山友一個便宜又方便的選擇。

近年來，台灣的食安問題頻傳，常看見新聞報導添加二氧化硫的黑心食品，所以我們想利用生活中容易取得的東西，找出檢驗殘留二氧化硫的簡易方法。我們的研究發現：萃取紅鳳菜內含的花青素可以檢測二氧化硫，檢測的最適濃度區間為0ppm～100ppm。花青素與食物樣品以1:1的方式反應40分鐘後，搭配手機色彩分析APP─Color Grab、Color Math進行採色並計算出花青素褪色與原色之色差，再對照本研究之「二氧化硫含量與色差△E值關係表」，就可以推估二氧化硫的殘留量(ppm)，而且不受食物原有顏色之影響，其結果與二氧化硫試紙、分光光度計檢測法之結果相符。這研究結果顯示只要運用蔬菜中的花青素跟免費的手機APP，就可以讓一般民眾在家DIY，自己檢測食物中二氧化硫的殘留量。

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」。

我們為了改善學校水龍頭漏水的問題而展開一連串的觀察和研究，研究分成兩大部分一是了解學校水龍頭的使用情形與分析漏水的原因；第二是製作漏水防治器來有效減少漏水的情形發生。 研究結果發現學校水龍頭的水流量會隨著不同樓層、距離主管遠近、不同形式而有不同。我們利用自製轉角測量儀來了解同學轉動水龍頭的習慣，並製作水龍頭節水卡來減少水的浪費。在製作漏水防治器的過程中，為了提供止水皮足夠的力抵住漏水嘗試了許多材料，我們發現使用防水釹磁鐵加上塑膠螺絲、螺帽組合成可調式漏水防治器可適合不同水龍頭，測試後更確定漏水防治器可有效發揮作用。為了提高穩定性我們又採用3D列印的方式來製作防治器的零件，有效的增加組裝的精確度。

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。

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。

傳統塗料使用大量的重金屬與溶劑，影響著大家的身體健康，所以我們探討以自製天然的塗料來取代傳統的塗料。我們取四種豆類：黃豆、黑豆、米豆與花豆，以加酸改質，比較發現以黃豆蛋白質沉澱量最高，所以取黃豆來製作出天然塗料，使用四種抑菌材料硼酸、硼砂、小蘇打粉和薑汁比較抑菌效果、以硼酸效果最好。再將黃豆蛋白分別加入碳酸鈣、硫酸鈣和對照組、放入酸、鹼、中性清潔劑水溶液中做比較、因此實驗證明，黃豆蛋白可用於天然塗料的製作。