生活與應用科學科

我們利用電腦製作了一套視力測量器，可以很快速、方便的檢測自己的視力狀況。經過大家的努力，我們自製的電腦視力測量器目前可以測量下列的項目：(1) E字視力檢測：檢查視力是否正常。測量時，電腦會自動隨機變換E字的缺口方向，讓受測者無法猜答案。測完可顯示有趣圖案和音效，告知檢查結果。我們以17 吋電腦螢幕製作，適用於受測距離2～6 公尺的空間大小。對於不同的電腦螢幕大小 (例如：12 吋～24吋)，只要改變受測距離都可適用。(2) 斜弱視檢查：利用電腦產生的亂點立體圖，戴上紅藍眼鏡，檢查是否有斜弱視。(3) 散光檢查：透過電腦產生的散光檢查表，判斷線條濃淡，可以知道是否有散光。電腦視力測量器和標準視力測量器做對照組測量比較後準確率已達 70%，所以可應用於視力檢查。而且我們使用 Power Point設計，容易透過網際網路 e-mail傳送、或在網站供大家下載使用，達到推廣視力保健的目的。

在發生意外傷害時，冰敷包是緊急處理的利器，但是傷害發生在戶外活動時，往往無法及時取得冰塊進行冰敷治療，我們計算出人體皮膚單位面積的散熱量，並以它為基礎設計出一款新型的冰敷包，這款冰敷包利用液態二氧化碳(LCO2)汽化時產生的吸熱反應來降溫，符合「可攜帶」、「可長久保存」及「隨時可用」的條件，並製作樣品來證明它的實用價值，這對於經常從事戶外活動而又有受傷風險的人，實在是一大保障，在延伸研究中，我們以「液態二氧化碳冰敷包」為基礎，設計「液態二氧化碳冰桶」，使它更具有應用的價值。

經由對米蟲進行習性探討，我們發現米蟲對於米種並沒有特殊偏好，對於色紙、部分色光有反應，只是差異並不明顯，但是米蟲有明顯的趨黑避光行為，會遠離咖啡渣和蒜頭的氣味。利用研究資料，我們歸納出不與米蟲共存的方法為：（1）防蟲從買米開始，要買適合一個月內能食用完畢的米量，留意包裝袋內是否有碎米的粉末。（2）能以太陽的光熱驅除米蟲。（3）利用米蟲受驚嚇後往上爬的行為，在米箱中插入木棍集蟲。（4）善用米蟲的趨黑特性，以黑色濾棉收集米蟲後移除。（5）能以咖啡渣、蒜頭的氣味驅除米蟲。最後結合這些有效的驅蟲方式，製做出可輕鬆更換驅蟲材料的米箱，達到環保、省錢、省時又便利，隨時可驅蟲的目的。

德國磁浮列車以磁的排斥力來反抗重力使行駛時速高達 500 公里，如果將磁的排斥力用於逃生緩降機上，更可確保逃生的安全。根據冷次定律當磁鐵靠近金屬導體，產生排斥力阻止磁鐵進入，於是選擇導電佳的非磁性鋁銅管來測試。直徑 16mm、長 30mm 磁場強度 4000 高斯 50 公克的磁鐵在管中運動，使用超音波測距儀發現磁鐵先加速運動，受到渦電流影響呈等速度。在 3mm 的銅管負載到 1100 克，仍維持在 1.4m/s 的安全速度。利用疊加原理在雙層及雙夾層銅管，最大負載更提高到 1.35 及 4 公斤重。分割為相斥的磁鐵在夾層鋁管中，得到相同 4kg 的負載，取代銅管大幅降低固定式磁緩降機的成本。在夾層銅管中更高達 8kg 的最大負載，此結果設計成移動式磁緩降機，對逃生安全及便利性是項很大的突破。

本研究主要從量測機車怠速與啟動的各種數據，從成本和油耗的角度探討紅綠燈停等的秒數到多少以上，應該熄火才符合效益。在實驗的過程中，我自行設計了各種不同的量測設備和實驗步驟。相較其它學校和機構的量測方法應該較為簡單，準確及直觀。同時我也考量了機車啟動的損耗，增加考量的因素，希望得到一個較準確的結果。我的研究發現：重新啟動一次需要0.01元（啟動馬達）+0.006元（啟動盤）+0.008元（電瓶）+0.009元（油費）=0.033元，而這0.033元約等於怠速17秒的油錢。換句話說，騎乘機車停等紅燈，或是必須暫停怠速，如預期超過17秒，即建議熄火。

在台灣香蕉是最常見的水果，而當香蕉出現滯銷時，有人利用它烹調成食物、加工製成蛋糕或乾燥成脫水食品等，但由於香蕉消耗量不大，這些做法都緩不濟急，唯有快速製成果膠，不但保存容易且運用範圍極為廣泛，才能在香蕉腐壞之前善加利用，避免被丟棄的命運。在實驗的過程中，我們發現在台灣盛產的水果以香蕉果膠含量最高，而且果皮及果肉均含有豐富的果膠質，我們發現把香蕉切碎使表面積增加，能萃取出較多的果膠，而成熟的香蕉果膠含量最多，實驗過後剩餘的香蕉殘渣仍具有環保價值，它可以製造液態肥及有機堆肥，對於植物的生長有很大的幫助。

校園中有許多的植物都需要修剪，修剪的枝葉除了可以堆肥外，是否可以當成染料。本研究主要是探討如何利用已經被當成廢物丟棄的福木、山茶花、大葉欖仁、樟樹、春不老、榕樹的枝葉來製作植物染，用這些染材，改變布料的種類、媒染劑的種類、染色時間等等，便可以染出許多種的顏色出來，這樣製造出來的染料幾乎不會有任何的污染，更具有環保的價值。

使用線香製造煙，藉由壓克力所製造公寓大樓房間及樓梯的模型，模擬火災的情形，觀察火源在不同位置，各種窗戶的開法，如何影響到煙運動，及觀察線香的燃燒狀況；觀察次同時開啟兩扇窗戶，煙的運動狀況是否會有不同，線香的燃燒情形是否改變？房間中溫度的改變，是否影響到煙的運動？

在國二時我們知道如果想要測量大氣壓力，就必須利用水銀氣壓計。但是水銀氣壓計攜帶不便且水銀有外洩的危險。如果將水銀改為水柱，則需要的管柱更高達十公尺以上，所以我們猜想是否有較為方便且簡易的方法測量大氣壓力。於是我們利用所學到的密閉空氣中體積跟壓力的關係：定溫下 P1V1=P2V2 ( 波以耳定律 ) 結合托里切利實驗，設計出簡易的氣壓計。此氣壓計具有輕薄短小、取材容易的特性。經過一系列的檢測與評估之後，我們發現只需要一支 50 公分的壓克力管裝入適量的水，即有辦法測出大氣壓力。為了解此方法在不同氣壓的適用性，除在平地測量之外，亦到鄰近的阿里山以不同的氣壓環境進行實驗。最後我們對照了簡易氣壓計與水銀氣壓計所測得的氣壓來探究測量值與實際值之間所存在的關係，並建立了速查表，增加了此裝置的實用性與準確度。

我們從「附計次器的跳繩」和「手搖式免用電池手電筒」得到靈感，利用楓葉鼠會在夜間跑滾輪的特殊習性，設計了「老鼠滾輪計數器」、「老鼠滾輪發電機」和「老鼠滾輪發電機的充電夾」。實驗過程中，老師指導我們，利用齒輪可以傳遞能量改變力量大小的原理，將鼠力動能，透過「老鼠滾輪發電機」轉換為電能，儲存於充電電池中，再利用充電電池的串聯、並聯技術使電壓、電流變多，供應我們生活需求使用，這個奇妙有趣的實驗，給我們一次豐富的科學之旅。