生活與應用科學科

本研究探討「浮空投影」相關原理，並比較浮空投影器效果之影響因素，含不同斜面角度的四角錐、相同材料製作三、四、五角錐、不同厚度的透明清玻璃與PVC片及壓克力、相同厚度的黑半透明壓克力與透明壓克力、半反射綠玻璃與透明清玻璃之投影清晰度，以及貼上同廠牌三種不同隔熱紙對強光下投影之改善情形。並針對浮空投影器媒體螢幕影響因素進行探究，含不同螢幕亮度、對比度、濾藍光量、環境照度之投影清晰度。 結果顯示1mm透明壓克力製作的45度四角錐在成本、製作與使用效果上有最佳表現，輕便投影器以市售2或2.5mm A4 PVC膠片製作較優；螢幕則以高對比、高亮度、不濾藍光、亮度高於環境等條件可以達到最佳的投影效果，最後將結果應用在虛實互動浮空投影器及類3D立體投影電話。

我們使用幾丁聚醣在仿人體的環境下吸附重金屬離子，比較其吸附效果。發現在吸附時間1小時內速率最快，且吸附最好之硫酸銅溶液濃度為0.125M。在改質方面，以去乙醯度高(胺基含量大)的幾丁聚醣吸附效果最佳。而且隨著幾丁聚醣克數的增加，對銅離子的吸附量也隨之上升。至於溫度則是以最接近人體溫度40℃時吸附量較好。而銅離子在水中的吸附量會較在生理食鹽水和林格氏液中還要好。在不同離子的吸附實驗下，GA0的吸附效果為Cu2+＞Co2+＞Ni2+，因幾丁聚醣內部的胺基與銅離子的螯合效果最強烈。幾丁聚醣吸附效果隨著pH越酸，吸附效果越好。 分子量越大的幾丁聚醣吸附效果越好。

臺灣地處亞熱帶，適合利用太陽能。太陽能的應用分為將光能轉為熱能與電能兩大類。前者在八上自然與生活科技課本，3-2面鏡成像單元中，提到太陽能集熱器是「利用平行主軸的太陽光，經凹面鏡反射後聚於焦點」，於是我們試著設計並製作一個焦距為10cm、口徑40cm的拋物面鏡太陽爐，作聚光煮物。後者利用太陽能板發電，將電能儲存12V電瓶，適合戶外手機充電、照明、轉成AC110V家庭用電等多功能之用。為了提升陽光轉換熱電的效率，構思了一套追日電路系統。且由課本中學得槓桿和齒輪省力機械原理，設計了木製的轉動載臺。藉由兩組光敏電阻分別去偵測太陽光的水平(方位角)及垂直(仰角)強度，馬達驅動轉動載臺，達到讓太陽爐及太陽能板正對太陽的任務。

自製「顯微電擊系統」以改良整合不適用舊（廢）品為設計原則，由「可調高電壓電源供應器」與「光學穿透反射兩用數位顯微鏡」組成，為本研究最重要電擊測試與觀察設備。另取洋蔥、吊竹草葉下表皮細胞進行測試研析，得知：電擊組織細胞過程，破壞面積隨電擊筆尖徑愈粗而增大，但破壞深度相對變淺，破壞區域深／寬比與輸出電流密度大小呈正比；不同植物細胞對電擊耐受度不同，破壞洋蔥下表皮細胞輸出電量為385V、0.53mA、0.2W，而破壞吊竹草葉下表皮細胞僅200V、0.3mA、0.06W，估算燃燒單位厚度細胞壁所需功率約為0.03W/µm。拖曳電擊筆連續擊破細胞如同切口效果，切割路徑相對於細胞長度及其軸向角度，將直接影響其切口寬度。

我們針對史特林引擎的熱能來源、移氣體、汽缸的成分及上下氣缸的溫差進行優化處理，以期使引擎能發揮更大的功效。 我們發現：一、酒精為史特林引擎最佳熱能來源。二、以鋁箔材質製成的移氣體，能讓 史特林引擎的運作更順暢。三、以內外均塗料的馬口鐵作為汽缸，能有效提升史特林引擎的 運作效率。四、透過提高上下氣缸溫差的方式能有效增進史特林引擎的運作效能。

本研究是製作一部環保、全自動運轉與依照天氣變化可開啟或關閉的澆水開關。 研究從如何把主開關與槓桿結合在一起，使得擺動槓桿就能帶動主開關一起動作；接著研究槓桿左邊該掛上多少的重量，才能夠確實讓主開關開啟，讓水經由主開關流出，分成左右兩邊，左邊是主要應用的出水口，右邊是控制用的，它會把水引到槓桿右端的裝水容器中，使槓桿右端的重量大於左端而讓主開關關閉，水停止流出；接著再研究右端裝水容器中的水，如何減少而使重量變輕小於槓桿的左端，讓主開關自動開啟，繼續下一個循環讓水流出來。 研究發現介質虹吸原理，能夠控制主開關在晴天、陰天、雨天不同天氣，以不同的時間啟動主開關，完成一部具有智慧澆水的自動裝置。

它是一種沒有輪子的運輸設備，以壓縮的空氣作為浮起來與往前推進的動力，能在任何地形行走，包括水面。 研究中得到的結論如下： 一、研究中利用不同材質(鋁箔、紙、保麗龍)的氣墊車找出了更適合做氣墊車的材質為:鋁箔材質＞保麗龍材質＞紙材質。 二、研究中發現到速度大小:鋁箔＞保麗龍＞紙材質，但若沒有車底氣裙時，速度大小:紙材質＞鋁箔材質＞保麗龍材質。 三、在氣墊車車後置一電風扇向其正向吹風，則船的速率不變;而氣墊車右方或左方置一電風扇向其側向吹風，則船的速率受到側風風速影響使的氣墊車偏離車道速度變慢。 四、最佳效果 — 改良版氣墊車：鋁箔材質、把底盤周圍墊高並加裝車底氣裙。

在家中種植物可以綠化環境，令人賞心悅目。但照顧起來卻有些麻煩，有時忘了或出外旅遊無法澆水，而使植物變得奄奄一息的。為了解決這個問題，我們嘗試利用回收資源做為材料，設計出環保實用的自動澆水器，讓家裡種的植物可以一直綠意盎然。 我們主要是利用自製的漏刻與九龍杯，來控制澆水的水量與時間，並從中探討漏刻及九龍杯的現象與原理。在實驗中，觀察漏刻出水孔的孔徑粗細、數量多寡等變因對水流流速的影響，觀察九龍杯杯身大小、管口位置等變因對水流流量的影響。最後，利用毛細現象將澆水後流入集水盤中的廢水導引到其他花盆中，提供其他植株生長之用，充分利用水資源。

本研究主要分析流星的位移、平均速度及運動變化。研究發現：臺東觀察點(o)拍攝的流星(2012/08/13，AM04:03)，其位移為25.68 km，平均速度為33.35 km/s，與理論中流星體進入地球大氣的速度範圍(11~72 km/s)相符，且該流星應為英仙座流星群之一。以UFO Analyzer軟體分析流星影像圖檔，發現隨著時間增加，方位角及方位角對數值逐漸遞增，而仰角及仰角對數值逐漸遞減(paz ≈t1.7，流星仰角(ev)與時間(t)的對數比值約為1.0，即：log ev≈1.0 log t=>ev  t1.0。另外，隨著時間的增加，流星高度遞減，但瞬時速度呈不規則的變化。在高度約79km時，瞬時速度明顯減少，分析得知速度驟變的區域在電離層與中間層之間的交界處附近。

研究利用酵素、茶葉、基質和呈色劑產生呈色反應，觀察酵素的活性受農藥影響的程度判斷茶葉和茶水農藥殘毒多寡。 經過兩次改良，設計了易攜帶、低成本的木製比色儀器，用不同濃度硫酸銅水溶液確認自製儀器測出電阻數值和水溶液濃度有正相關，用呈色反應的黃色溶液測試自製儀器宜搭配紫色LED光源，用Tinkercad軟體繪製3D設計圖，並3D列印出儀器成品，可量產供大眾居家使用。 利用分光光度計測量茶葉吸光值農藥殘毒抑制率，發現與自製儀器電阻抑制率接近，自製儀器檢測茶葉、茶包、茶水農藥殘留抑制率，也探討泡茶溫度和時間對農藥殘毒抑制率的影響，實驗證實，將洗茶水溫80°C、時間20至30秒洗茶的第一泡茶水倒掉，可去除原茶葉中96%以上的農藥殘毒。