全國中小學科展

生活與應用科學科

粉色珍珠‒探討福壽螺卵中蝦紅素的抗氧化、抗紫外線及殺菌的能力

本研究主要是利用水萃取福壽螺卵中的蝦紅素,並利用硫酸亞鐵及碘滴定法,以維生素C做為比對標準,來判斷蝦紅素抗氧化能力之強弱,接著再利用大腸桿菌及葡萄球菌來檢測其抗UV和抑菌的能力,實驗結果顯示不管以硫酸亞鐵或者以碘液滴定法,都可以證實蝦紅素具有抗氧化的能力,但是維生素C的抗氧化能力比水萃取的蝦紅素好。也證實原液蝦紅素具有抗UV的能力,但抑菌能力要進一步確定。

「史」命必達—史特林引擎之優化研究

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。

真"水"鋼琴

隨著電腦及網路科技的快速發展,資訊科技在教育上的應用愈發受到重視,本研究以學習互動裝置(Makey Makey),讓孩子在創思科學方面進行發想,主要結合四年級電路概念及電腦課程中所學的積木(Scratch)程式設計,探究生活中的物質導電性,以此做為互動裝置的設計。將實驗過程中可導電的物質,當成是介質,透過Makey Makey電路控制面板,利用Scratch程式設計進行電腦的操控,設計出可以發出不同音階及不同節奏的 ”水”鋼琴互動裝置,只要輕輕一踫就可以彈奏出美妙的音樂,更可以替換不同的介質,在不需更改任何程式狀況下,進行互動增加樂趣,研究中也成功挑戰程式在平板電腦的應用,增加程式的可攜性,只要連接上網路就可以隨時隨地帶著走。

『酯難行鈦』-- 以固態酸催化酯化反應生成生質柴油的研究與探討

我們利用硫酸涵浸之固態酸TiO2奈米管催化酯化反應,最佳涵浸硫酸濃度為0.1M,最佳加熱時間為18小時,轉化率可達90%,重複使用六次後轉化率仍可達70%,再使用過錳酸鉀強氧化劑提升其催化效率及次數,可使用達十五次,轉化率仍維持70%以上。

全速潛進

影響物體沉入水底或是浮出水面的最主要原因,就是物體的重量與浮力兩者作用的結果。對於無動力的水下滑翔機,我們做了兩組實驗,其一主要是改良水下滑翔機,其二是以長度、寬度(操縱變因)來了解其走的距離行程路線角度。發現機翼面積會影響浮力及阻力,不同的機翼長、寬能適應各類深度的水域。

「液」滴不剩─按壓瓶的探究與改良

按壓瓶是生活中用來裝乘液體的常見容器,但我們往往會在被丟棄的瓶子裡發現殘餘液體,實在浪費。故本研究主要是想了解有哪些因素會影響按壓瓶最後剩餘的液體量,並透過比較與改善,做出實用的按壓瓶應用在生活中。我們嘗試從瓶內吸管的種類、口徑大小、長度、切口角度以及瓶底的傾斜情形等方面來探討它們與瓶內剩餘液體量之間的關係。研究結果顯示,軟式吸管最適合用來當作按壓瓶內的吸管種類,當吸管的口徑越小、切面呈現平口且長度大於壓頭到瓶底距離時,瓶內剩餘的液體量會最少。此外,我們也發現瓶底越傾斜,有助於吸管吸取液體,能降低瓶內液體的剩餘比率。因此,只要能在按壓瓶的結構上略作改變,就能有效利用資源、避免浪費。

「細」水長「留」-設計出好管理又有趣的花盆

室內植栽能美化環境淨化空氣品質,而土壤濕度是影響植物存活的主因,故了解溼度對植物生長的影響及如何讓植物在節省人、物力下,使用自動化吸水花盆將室內植物照顧好的研究是很有價值的。 為開發第一代吸水花盆設計五個實驗,發現吸水花盆能依植物所需供水,利於土壤保水性,使植物生長良好延長加水間隔天數,不需每天加水是方便又省水的好花盆,又因久不需加水易使人忘記,需製作有自動警示能力的吸水花盆。第二代及第三代吸水花盆雖克服電解水及線材過長訊號漸弱的問題;但又發現房間數多情形下,易忽略警示的問題。最後,研發出有趣的第四代吸水花盆,能依植物所需供水,並在缺水時自動發送E-mail,能幫助輕鬆管理家中盆栽植物讓生活更方便!

粉紅PaPaGo

本實驗目標要研發避免碰到粉筆灰的清粉筆溝粉筆灰工具。我們先調查全校各班如何清掃粉筆溝?粉筆溝的材質?做出以下實驗:比較大小傳動齒輪的載重效果、車子重心影響、比較哪一種清掃工具可以清掃較多的粉筆灰、比較哪一種粉紅PaPaGo可以在粉筆溝內清掃較多粉筆灰?經過改良研發出來的第二代粉紅PaPaGo 是大傳動齒輪、後驅自走車搭配油漆刷,可以有最佳的清掃粉筆灰效果。

廢粉筆的環保變身秀

廢粉筆,不再是一般非資源垃圾了!我們以教室的廢粉筆為設計中心,獨創出多種實驗方法及設計裝置,也可做出許多綠色化學實驗的具體成果。 硫酸鈣成份的廢粉筆,可簡易再生或與陶土混合製成多種工藝品、分子模型球;碳酸鈣成份的廢粉筆,在短粉筆上畫電解通道可快速節能的比較出1滴電解液的綠色化學實驗。 我們自製的多孔性粉筆陶珠及連續吸附裝置,利用其多孔性及電燒後分解的成份,可中和酸性、吸附廢氣及吸附水中有害的重金屬離子物質。最後,我們還將吸附重金屬離子的粉筆陶珠,回浸到酸液中溶出重金屬離子,由可定量的一滴電解反應檢測,其在負極可析出金屬銅證明多孔性粉筆陶珠具有水質預防性把關及水中環境監控記錄的功能。

生活中的藍光-測量藍光及觀察瞳孔變化探討如何減輕藍光傷害

以實驗確認相機能測量藍光後,利用相機及軟體「小畫家」測量各種光源及螢幕的藍光比例及亮度,計算出藍光比例與藍光亮度,配合瞳孔直徑的測量計算藍光進入眼睛的多寡,進而瞭解各種色光、亮度,光線在視野中位置及亮度改變時瞳孔的反應,並以上述方法測試防藍光策略是否有效;常見的防藍光策略有從源頭減少發出藍光和在進入眼睛前過濾部分藍光兩類,但都會影響色覺,造成所見景像偏黃的副作用,我們嘗試利用視錯覺來降低所見景像偏黃的副作用,以相機白平衡模擬色彩恆常性,不影響色覺前提下,實測同時利用色彩恆常性和視覺疲勞兩種視錯覺,實測的三分鐘內能減少約33%的藍光進眼量,預防藍光傷害的效果顯著。