生活與應用科學科

處理回收油最有效方法之一是製作成生質柴油，我們以新鮮的芥花油為原料，建立生質柴油製作程序，也嘗試將坊間小吃店的回收油製成生質柴油。研究發現，油加熱的時間越久，酸價就越高，可是酸價的高低不影響製成生質柴油的品質，但油品的乾淨程度或酸價高低會影響到生質柴油的產量。生質柴油在低溫時黏性高流動慢，可能會造成油管的阻塞；生質柴油的沸點高於柴油和酒精，相對的安全性也比較高。燃燒生質柴油時，提供的熱值比柴油多40%，產生的黑煙卻比柴油少。生質柴油的應用，除添加於柴油外，我們試著在酒精中添加一定比例的生質柴油，以改善酒精燃燒時火焰顏色不明顯的安全性問題。我們也試著收集碳粒製成墨汁，效果也不錯。

資源回收需要花費許多人力，因此我們想要嘗試製作一個自動回收系統，來解決這個問題；首先我們探討四種物理特性對鐵罐、鋁罐及寶特瓶檢驗後的差異，我們先後根據不同特性及原理自製了瓶罐撞擊器、磁場檢測儀、導電檢測儀及光反射檢測儀來蒐集各種數據，我們發現可以利用敲擊後的聲音頻率來找出寶特瓶，利用磁場感應的方式找出鐵罐，利用導電及光反射的特性來找出鋁罐。 我們進一步利用「二分法」與磁場及光反射這兩項物理特性來設計出一個自動分類系統，這個自動分類系統能夠達到100% 的檢測成功率，因此，利用物理特性對三種材質瓶罐進行分類是可行的，我們的資源分類系統可進一步開發成大眾使用的資源分類工具。

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。

三年級學到磁鐵單元時，利用水中鐵粉形狀可看到立體的磁力線，移動磁鐵還能控制磁力線的各種變化，想到若是能設計出可隨磁力控制的液體，一定會很有趣。於是便針對：管路口徑、鐵粉數量、磁力強度、磁極排列等變項設計實驗，發現 1.由磁性液體，對磁力變項產生的相互影響，可有效調控阻尼效能 2.透過油脂包覆，可使鐵粉均勻分布在油中，可提高磁性流體的控制 3.利用可控制的磁性流體，成功發展出自動感應強度的聰明避震器 利用機械感應壓力強度，連動改變管路外的磁鐵排列，來控制磁性流體的流速，達到聰明避震的效果，經測試發現：受到1~5kg五倍的壓力範圍，阻尼可自行反應並調整到20~25秒作用時間，可見遇強則強的避震器，可聰明的幫我們避免震動的危害

我們以水壓65gw/cm2為基準，量測不同濾材的流通速率，作為濾程設計的依據，應用連通管原理、巴斯卡原理整合我們自創的腸道仿生濾柱，在有限的空間中設計出三區分離式連通管的最佳濾程組合，並結合UV-C殺菌燈管、太陽能供蓄電電池模組及無線遙控開關，設計出一台環保節能的家庭用移動式淨水裝置，體現工程思維及maker精神; 希望解決全球衛生落後地區，超過10億人無法取得乾淨飲用水的迫切問題，並獲Bill Gates foundation及Google邀請，赴美展示。

現今手機的普遍使用，讓我們不禁好奇手機密碼鎖的圖形。由於現今大部分的人傾向畫點數少又沒有交點的情形，於是我們研究各種密碼鎖(2×3長方形、6個點正三角形、7個點正六邊形和3×3正方形)畫4~6個點合理的種類與有交點的數目多寡。 密碼鎖的兩項訴求使得能畫的情形比較多種，比較不容易被破解： 1.有交點的比率低 (沒交點比率高) 2.合理種類數多(總種類數多) 結果發現2×3長方形、6個點正三角形、7個點正六邊形總種類數皆太少，不適合作為密碼鎖。 而3×3的正方形有交點的比率不但相較於其他上述三者不高，合理種類數也多，難怪現今以3×3的正方形作為密碼鎖。此外，十個點的正星形同時符合此兩種訴求，因此有作為未來新式密碼鎖的潛力。

根據統計，全球有6.63億人口缺乏乾淨的飲用水，非洲婦女們每天約有1/4的時間在挑水。為了幫助他們，設計了無負擔且高效能的汙水淨化系統。為了使汙水能更快蒸發，維持高溫並產生溫差變化，因此使用照光無死角的透明壓克力半圓球，中間放入有聚焦功能的菲涅爾透鏡，底下再放上黑色平底鋁鍋吸熱導熱！為了使水蒸氣能更有效率的冷凝成水滴，產生壓力差而加速帶動整個系統，所以使用鋁管為冷凝管，並將它呈現螺旋狀，增加與水的接觸面積，再接上集水瓶。而集水器另一端的鋁管，則是為了帶動冷空氣的對流，甚至能防止已冷凝到集水瓶中的蒸餾水蒸發，達到最高的冷凝效率。

我們的研究主要探討如何用虱目魚(又名“什麼魚”)肉自製出最好吃的虱目魚丸。研究方式是將虱目魚背肉以家用料理機打製成魚漿，擠至熱水中煮成魚丸，再以自己設計的咬勁與彈性測試機進行品質研究。在這個充斥黑心食品與人工添加物的年代，許多人開始嘗試在家簡單自製食品。我們在研究中發現，其實自製虱目魚丸過程不但容易有趣，且不需要添加任何非天然的物質。只需要在低溫下將魚肉絞碎，添加調味料打成魚漿，將魚漿冰存靜置一段時間，再以沸騰的熱水煮成魚丸；如果在製作魚漿時，加入一定比例的澱粉，將會提升虱目魚丸的口感。而我們所製作的虱目魚丸，在越來越多我們研究出的製程條件控制下，也越來越受同學們的喜愛，讓我們有很大的成就感。

近年來因人為疏忽，而被卸貨車所夾傷甚至致死的相關工安意外新聞層出不窮，原因出在於，此類車子上的卸貨系統，沒有建立足夠安全的防護措施，所以本研究運用超音波感測器，製作偵測碰撞的裝置，設計相關的防護措施，防止類似事件發生。 本研究為了能有效取得車子與目標物間的安全距離，主要的工作在於調整超音波感測器擺放的角度。而擺放角度的調整依據，是利用三角形的相似定理求出對邊長度，即人與車間的距離，再利用餘弦定理求出值，最後利用反餘弦公式得出擺放角度。 從本研究結果得證，此裝置能測量安全範圍並提供警示功能，可用於貨車上的卸貨系統，加上防護貨運人員安全的功能，降低工安意外的發生機率。

日常生活中總會遇到起霧的時候，霧氣的產生會影響視線，造成不便。市售防霧劑多為化學合成物，我們希望能找到環保、天然的防霧劑。 本研究將植物分成幾個類別，嘗試找出防霧效果較佳的植物種類。利用自製的霧氣觀察箱探討在不同材質、不同時間、不同偏光效果下，各種植物汁液產生的防霧效果差異。 研究顯示植物汁液在玻璃的防霧力比壓克力好，沉水性植物汁液在玻璃或壓克力上都有較好的防霧力；偏光鏡能當作使用防霧劑後改善視線的輔助工具，用植物製成的環保酵素防霧效果也不錯；植物汁液具有界面活性，能降低水的表面張力，在灰塵防制上應該也能看出效果。利用植物防霧防塵既環保又簡便，值得大家研究推廣。