生活與應用科學科

許多環保製紙是利用回收材料再生新製用紙或利用當地特產等長纖維植物製紙。但常見的花、草和樹葉卻因纖維短而無法製紙。是以本研究一改以往必須挑選合適植物製紙之限，開發可黏合容易取得的短纖維植物製紙技術，使更多植物可做為製紙之原物料，達成不需砍一棵樹，不需紙張，不需化學物質也能自己造紙的目標。如此更具有綠色環保與永續的概念。 本研究採實驗研究，首先選出五種含膠植物（蘆薈、白木耳、馬鈴薯、蓮藕、海帶），短纖維植物以學校常見的榕樹葉子當對象，研究榕樹葉子跟何種含膠植物組合可以製出可用紙張。研究結果發現：用40g海帶+5g水藻+10g榕樹葉，使用陰乾或吹乾的方式，即可製出可反覆折、可書寫、可列印之類似影印紙效果的紙張。

蜂膠對一般人的印象而言是一種保健食品，這次研究的蜂膠卻是鄒族傳統的黏著劑。我們藉著實驗的安排與驗證，了解蒼蠅蜂的蜂膠在各種環境變因下其黏性的表現，進而發現蒼蠅蜂的蜂膠不僅黏性強，而且穩定性高。這也讓我們體會到以前族人在山林中的生活智慧。

本研究以紫膠蟲色素添加媒染劑進行染白頭髮實驗。實驗結果顯示，紫膠蟲以乙醇及超音波震盪提取後，色素萃取率為2.89%。經分光光度計檢測其主要吸收波長為489nm，吸光值2.968。如以木醋酸鐵液做媒染劑時，染髮後色素滲透率達27.15%，比荔枝木灰水的16.88 %高，也比無煤染組別11.89％高，此結果證明紫膠蟲色素在酸性下有很好染髮色牢度。此外，如添加指甲花粉以複染方式進行，其CIE L＊值為51.22比單以指甲花粉染髮57.40低，此數據代表複染方式優於單次染髮，如紫膠蟲色素添加指甲花粉能增加染髮色彩。綜合前述結論證實，紫膠蟲色素可運用於天然染髮劑中進行白髮染色，且將危害果樹生長之紫膠蟲，開發成具經濟價值的化妝品，並可減少果樹噴灑農藥，達到環境保護的最終目標。

我們利用物體的色彩特徵而發展出物體的追蹤程式。為了提升物體追蹤的精確度和速度，我們比較了多種色彩空間的特性，發現HSV色彩空間受光線影響較小且色彩區辨力較強，因此我們將數位系統初得的RGB色彩空間數據轉為HSV色彩空間資訊並將之呈現在程式畫面上，至於雜訊的處理，我們採用了模糊、侵蝕、擴張的方法來消除。微軟新一代體感遊戲的輸入介面Kinect，除了提供傳統的2D彩色視訊外，還提供了深度資訊，藉由深度資訊的輔助，我們的物體追蹤程式可更為穩定，藉由WPF與EmguCV函式庫，程式的處理速度非常的快，可以達到真正的即時物體追蹤。

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。

本研究利用低成本的製程，將含有石墨烯量子點之3,4－乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）塗佈在Si金字塔微結構，組成有機－無機混合型太陽能電池，以達到在大角度入射的弱光環境下，依然具有高光電轉換效率。此微結構具有優異的光捕捉效果，且可以與PEDOT:PSS形成更多異質接面，因此大幅改善有機－無機混合型太陽能電池的短路電流、填充因子與光電轉換效率。在各種入射角度與各種光強度下，摻雜石墨烯量子點之混合型太陽能電池的效率因石墨烯量子點具有超高載子遷移率及降頻轉換效率，使其效能比一般矽基太陽能電池好。這個研究將開創一個低成本、高效率、全方位入射角且弱光環境之太陽能電池的新應用。

有一些天然的乾燥花—急凍花及蠟菊，澆水時花會閉合、乾燥後又會再度開花，本研究探討其連續開閉的構造及機制，並利用其特性製作自動澆水器。 研究發現控制反覆開閉的關鍵位置在於苞片近基部的轉折處，該處是水份的入口，吸水時細胞變長，使背側增長，導致花閉，失水時細胞變短，使背側變短，導致花開。形變角度受其材質特性、空氣含水量及溫度影響，具有Hydromorph現象。 本研究以蠟菊的苞片製作濕度感測器，利用其形變，控制澆水器的開與關，配合春夏秋冬不同的溫濕度及植物的喜濕性，調整感測器的通風程度，可控制澆水頻率，下雨時，則自動關閉並調整澆水節奏。以植物的素材作感測器開關，感測和控制一體，可環保省能。

雲林沿海地區的養殖漁業，每每因為風災停電而飽受損失，有鑑於此，我們想設計不需電力的增氧設備。於是我們想到應用簡單機械結構、輪軸、齒輪等元件，成功的組裝了一台運轉良好的風力驅動曝氣裝置，將風力直接轉為機械動能，並透過實驗測量其性能與相關參數，找出了最佳化的風葉片寬度、受風角度與葉片數量的組合，水中溶氧量的測定。並且也將此裝置實際至野外漁塭測試，證明了本裝置的可行性。 我們的研究對於魚塭的養殖用戶而言，可以節省了大量電費及降低設備的成本，是魚塭的養殖用戶的好幫手，我們的創作免外接電、更環保、更綠能也能提升安全，希望我們的創作-直立式風力魚塭曝氣器能為世界環保更盡一份心力。

「門」是每天生活中必須接觸的屋內設施，一天之中總要開開關關好幾回，但每當遇到風大時候，不小心就會發生加速作用，『碰！』的一聲，如雷貫耳！基於此一日常生活體驗和自學校教室觀察到門擋損壞情形，發現門的使用實有其不便之處與特殊需求，於是構思具備構造簡單、耐用，又能將門打開固定於任意位置的裝置。 作品優點與特色為： 1. 簡易的結構設計、周全的功能考慮。 2. 能避免破壞性施工，不需於牆壁或地板上鑽孔。 3. 人性化設計，配合轉動門把帶動門擋裝置，即可將門打開固定於任意位置。 4. 安全性考量，可防止誤推拉的情形，並能適應不平整的接觸面。 5. 增加第三支點的防暴力設計，功能更完備。 6. 隱藏式設計，維持門板原有外觀，操作方便具實用性。

本作品探討病患因傷因病需要進行腿部復健的助行訓練器，在鋁擠條的車架上設計可調式定距離機構、座椅機構、後退止逆限制機構等機械裝置，並採用Arduino控制器結合感測器來輔助訓練位移量的記錄，可量測病患心跳體徵，同時兼顧安全與訓練功能，可以有效地輔助物理治療師或職能治療師實施復健療程，機構本身沒有用到電動機所以無需用到電源，由病人自發自主的訓練來縮短復健時間，早日回歸職場正常作息。