生活與應用科學科

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。

本研究利用能量轉換定律、簡易機械單元、輪軸與齒輪、法拉第電磁感應定律、光滅菌應用，結合生活、資訊、運用科學、符合環保、經濟效益，針對大眾輸送，日常所使用的手扶梯，能更環保、更綠能、減少人力、提升安全、保障使用者安全，我們創作了「免外接電源手扶梯紫外線滅菌機」。 對傳統手扶梯扶手帶清潔方式及扶手帶可能在反覆運轉使用時成為傳染媒介做實務了解。從第一代原型機到第二代結合除汙、清潔的刮片及滾輪，符合定期保養原則，至第三代的構造改良及增加清潔滾輪，符合環保、衛生、潔淨、安全等效益外，並且申請了國內外新型及發明雙項專利，希望我們的創作能為世界環保更盡一份心力。

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。

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。

看過噴水後會舒張的葉脈人造花手工藝產品，我們試著重現並透過各種研究來找到ＳＯＰ標準製造流程，達到又快、又有效果的量產目的。研究發現「桂花葉」用強鹼煮爛葉肉，保留葉脈的效果最佳、選擇「中年葉」搭配「泡水搓揉法」成功率最高。在「未加工的乾燥情況」下，葉子因為形狀記憶回彈60%角度，「噴水後」葉脈纖維吸水、恢復形狀，額外伸展1/3角度。 在「強鹼環境」加工，吸水恢復角度提高3度、速度沒有明顯差異。「強鹼且加入雙氧水」再次加工後，乾燥情況自然回彈率大幅降低，吸水恢復角度可達90度以上，吸水延伸速度快未加工組3倍，有顯著效果，證實「強鹼有氧環境下，纖維素成為鹼化纖維素達到『絹化』，柔軟度提高、吸水力增強」的效果。

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！

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。

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。

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。