生活與應用科學科

本實驗利用鹽及糖，溶於水中，以觀察（1）容器的高度差，上下溶液溶質間分部的差距。（2）加熱至不同的溫度冷卻後，上下溶液中的溶質的分布有何改變。（3）經過冷凍之後，再恢復至常溫，觀察上下溶液中的溶質分布的變化。（4）利用容器的不同形狀與擺放方式，觀察經冷凍過後再溶化的溶質的分布情形。（5）在市場上經冷凍過後，再恢復常溫下食用的食品，經過如何的改變才能使上下的甜度，添加物分布均勻。

無線充電是近年科技發展趨勢，其效能問題仍待提升。實驗一（線圈200匝，直徑4cm，粗細0.37mm），在不同發射頻率都可測得感應電壓及感應電流，證明可行。實驗二，發射端（線圈200匝，直徑5cm，粗細0.37mm）與高斯計距離0至5cm內，磁場強度在5000Hz出現最高點，且距離線圈2cm時最強。實驗三，方波平均功率達正弦波的5.85倍。實驗四，我們最後採用20000Hz、線圈匝數組合200：100，轉換效率15％。實驗五，利用實驗四的結果，找出線圈直徑4cm：7cm、粗細0.37mm，轉換功率達42％。實驗七，1對1與1對2的線圈組合皆可進行傳輸。實驗八，對充電電池進行五小時充電，電池電流可達到160mA。

當小轎車駕駛停車之後，即會將後照鏡收起來，而當車門開啟時，無法順利觀察後方來車，因此經常發生機車躲避不及的意外情形。我們為了減少上述車禍意外發生，特別設計一套紅外線感應器警告裝置，將此感應器裝置在後方牌照上方，以提醒機車騎士注意前方有車門開啟，並提醒轎車駕駛注意後方車輛的靠近。本設計之另一特點在於節省電瓶電量。當車子熄火的情況下，感測器才會開始偵測，而感測器電源完全由超電容提供，並不會消耗車上的電瓶電量。超電容之電量可以持續作動30分鐘，當其消耗完之後，只要車輛啟動10秒鐘即可再度充滿電量，不至於因斷電而失去功用，亦不會因此而產生危險性。交通部為防止突開車門的意外發生，已明令自102年7月起汽車駕照考驗增考「兩段式開門」，由此可見本設計在防護突開車門意外之重要性。

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。

在外掃區打掃時，常常會被蚊子叮咬，噴了防蚊液蚊子還是會靠近，噴殺蟲劑又擔心會危害環境，所以想找出生活中易取得且環保的溶液來滅蚊，並將溶液裝在小噴瓶中，如此便可隨身攜帶。外掃區的蚊子大部分都是白線斑蚊，我們取得蟲卵後，就開始進行飼養。本研究主要探討哪些溶液具有較好的滅蚊效果；首先在錐形瓶中噴射，再用中型容器做效果測試，最後在蚊帳裡做實際測試。由實驗結果得知：香茅油、1:5的沙拉脫水、1:150肥皂水及75％酒精在錐形瓶中的平均噴射次數為1~1.3次、中型容器裡1~1.3次、蚊帳中1~3.3次就能使蚊子喪失飛行能力或死亡。蚊帳中又以1:5沙拉脫水及香茅油的滅蚊效果最好。下次去外掃區打掃時，就可以用這些環保滅蚊液來滅蚊了。

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。

水果中的維生素C含量可利用分光光度計測得，但其操作流程複雜且機體昂貴，本實驗試以簡易製作的比色計測試水果維生素C濃度，既方便便宜可信度亦高。測試原理是利用DCPIP被維生素C還原，可由藍色趨於無色，此特性藉由比色計偵測透光度的變化 而轉換成維生素C水溶液濃度。經過排除溫度、酸鹼值及水果色素本身對透光度的影響，求出已知濃度維生素C溶液與透光度標準曲線、便可以以簡易的步驟推算水果的維生素C含量。

我們的研究主要探討古建築「三合土」灰漿的施作與應用，並以實驗所得的「三合土」灰漿進行古蹟復舊。研究過程中，分別就「不同白灰配比」、「添加不同纖維材料」和「養灰」三個實驗變因進行灰漿的力學性質測試，希望由實驗過程得到灰漿的最適配比。進而針對「三合土」灰漿與現代建材－水泥的力學性質進行比較，並實際搭建古蹟建築。 研究結果顯示：（1）內層灰漿重量配比為，蚵殼灰：水：糯米漿：糖漿：麻絨絲＝1：0.4：0.4：0.05：0.005。（2）外層灰漿重量配比為，石灰（養灰）：糯米漿：糖漿：麻絨絲＝1：0.4：0.05：0.005。（3）「三合土」灰漿在黏結力、結構強度透氣性三種建築需求上均優於水泥。（4）「三合土」灰漿可應用於古蹟建築的復舊與修復。

本研究探討如何讓磁鐵穩定懸浮，分別藉由光二極體與霍爾感測器偵測懸浮體位置變化，由Arduino內部計時器計時並計算懸浮體移動速度，藉由位置偏移量與移動速度來動態調整電磁鐵輸出的磁力大小。實驗中我們發現，使用光二極體來偵測懸浮體位置變化較使用霍爾感測器時訊號的穩定性較高可達穩定懸浮，但可偵測之間距較窄，僅在雷射光的直徑(約3mm)間；使用霍爾感應器時可藉由運算放大器將訊號放大，並藉由濾波法處理訊號達到穩定懸浮，其調整間距較寬可達 5mm以上；其中我們發現算術平均濾波法的雜訊抑制效果較中位數濾波法的效果更適合磁懸浮。

生物課時，許多學生會因製作植物切片標本而受傷，同時也發現切出的樣本不夠薄，導致無法順利觀察；而市售的切片機價格不是所有學校都負擔的起，因此本研究以做出一個使用安全、取材容易、操作省力及價錢低廉為主的切片機，供一般的樣本切片之用為目的。我們研發了三代切片機，尤其以第三代切片機，使用創意的削片的方式來製作植物玻片標本，並使用液壓系統控制切片臺的升降；此切片機可切出厚度達 5 × 10-3 cm的切片，與市售切片機的切片厚度 5 × 10-4 cm 相差約 10 倍左右，但兩種切片機的價錢卻相差140000元，因為此切片機主體使用的材料為木台，兼顧便宜、堅固及攜帶方便的優點。而且我們的切片機不僅可以切新鮮的樣本，亦可切石蠟樣本。