生活與應用科學科

隨著科技進步，人類對居家生活質要求提高，並強調智慧生活、快速便利與高品質，因此研製一套『智慧家庭語音控制系統』，利用語音 操控所有居家生活電器設備 (例如 :冷氣、電視、收音機、電風扇…等 )，本系統可同時啟動與關閉電器設備，透過各種介面(例如 :藍芽耳機、平板電腦、手機、網路、遠端監控系統…等)簡易操控本系統；經各類行動電子產品與週邊設備，以聲控、觸控與遙控居家電器設備，讓家中有行動不便者、盲啞人士(在平板電腦上貼點字薄膜)，享受優質生活品質。本系統可移植各類場所應用，例如汽車中透過語音方式，控制車內設備系統(音響、寫 E-Mail、接聽電話、衛星導航系統…等 )，可避免駕駛者手動操作造成分心發生意外事故。

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！

我們蒐集家中常見衛生用紙研究，比較各種衛生用紙的差異及造成馬桶阻塞的因素，得到下列結果: 一、 各種衛生用紙外包標示都算正確、清楚，也提供許多重要訊息，消費者在購買時， 應多閱讀外包標示。 二、 拉力實驗與厚薄及結構強韌成一致性，最耐拉的紙巾類最為強韌不易分解，而吸水力以廁衛用衛生紙類最好但各類差異並不大。 三、 一般正常使用量下(6公升12抽、3公升7抽)，不管是面紙類或衛生紙類都能沖走不會阻塞，但若超過就會造成阻塞，使用者在使用上也要注意不宜過多。 四、 沖後紙張樣態發現只有廁衛用衛生紙會分散為細小碎片，其餘保持原狀不易分解，所以除廁衛用紙，其餘皆不能丟入馬桶，廁所內應標示以免使用者誤投造成阻塞。

本研究探討數位公車在人類未來生活中行駛的可行性。本研究將以所學的數學知識進行公車路徑規劃，並透過「樂高機器人控制系統」以及Microsoft Visual Basic 軟體程式之撰寫，在棋盤式城市區域中模擬公車行駛情境，靈活搭配各種方案找出最佳路徑，達到便利快捷的高運輸效能。

為了達到輕鬆搬且便宜、易收易放的輕質看板功能，我們研究以冷氣封板塑材、四尺鋁條、1號及2號壓線條等主要材料，成功地製造出防水且輕質的全座型看板。為了解決輕質看板承載桌面的負荷重問題，我們從容易操作的不同種類紙質的負重能力，開始比較堅固的結構狀態；以鐵絲製作不同的線形排列角架，進行比較負荷承載重物的最佳結構型態及使用較少原物料的設計。為了解決全座型的輕質看板「迎風偏移及傾倒」的問題，我們以縮小輕質看板與線型角架合體的不同排列方式，企圖找出較佳的迎風強度結構。為了取代舊型書桌承載看板桌面負荷重的問題，我們最後以塑膠水管製作可伸縮且定位高度的線型角架設計，以達到改進校內科展看板存放空間、佈置及校外科展看板搬運佈置的省力、省時、省錢的終極目的。

太陽能熱對流發電是未來最新一代的綠色能源。本研究透過太陽能熱對流發電塔模型的設計、製作及情境的模擬，來全面研究太陽能熱氣流發電塔的熱對流特性及影響運轉效能的相關變因，以利進而建立發電系統。現代建築中為了為解決熱的問題，通常會設計通氣塔來進行排熱，本研究利用中樞塔的熱對流與內外的溫差建立一個立複合式的發電系統。在研究結果中發現太陽能塔塔內的氣流強弱取決於塔徑、塔高、集熱板面積、集熱棚底角、入口間隙等內在變因及光源強弱、塔頂與塔底的氣壓差及溫度差等外在變因；而若能強化太陽能塔的中樞塔內氣流，能推動塔頂之發電裝置，產生感應電流。若在中樞塔的包覆致冷晶片，亦可以利用管內外的溫差來達到發電的效益。

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。

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。

隨著人口老化逐年上升，且長照機構需求的增加；再因照護人力的不足；導致被照護者的照護不佳，並影響到其居家品質；近年政府開始重視長照的課題；實驗內容為了解壓力、溫度（室溫、高溫及低溫狀況下）與電阻三者間對離位感應墊的破壞關係；最後利用電子顯微鏡（SEM）觀察離位感應墊之感應片表面的組織（油墨）變化；此結果讓吾組了解到離位感應墊於不同的溫度、力及電阻三者之間的破壞關係。 實驗成果，可提供給予照護機構與製造單位之可用壽命（時間）的參考與改進數據，對於被照護者或有睡眠障礙者，已可提供好的居家品質與照護服務，且可減輕照護人員的工作壓力；期望未來可做到偵測全身壓力之分佈、呼吸訊號之量測及睡眠品質之評估等功能。

車輛輪胎過度磨耗會危及車輛的操作安全。本研究建立了車胎磨耗自動偵測系統，在車胎表面下特定深度埋設覆有可隔絕電磁波之隔離層及防干擾層的被動式無線射頻識別標籤，採”故障觸發”方式運作。當車胎表面尚未被磨損到特定深度前，讀取器之電磁波無法穿透隔離層激發標籤，因此無法讀到標籤信息，系統將判定車胎磨損狀況良好。等該車胎過度磨損時，會把該隔離層磨除，使標籤可被激發而讀取到信息，系統藉此判別哪一個車胎已嚴重磨損，自動提出警告。由於使用被動式識別標籤及故障觸發方法，本系統具有體積小、免電池、免維護、成本低、誤判率低等優點。測試結果證實本系統可即時有效的偵測到車胎之過度磨損，保障行車安全，讓507雪隧事故不再發生。