生活與應用科學科

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

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。

本組的研究，是想要設計一個走廊用燈座系統，可以依據目前環境亮度的狀態去控制是否能開燈，並且在電燈開關面板上顯示狀態，讓使用者知道目前是否適合開燈，預防白天環境亮度足夠時還開燈的情形發生。此外，也能在可開燈狀態下，選擇減半亮度，讓照明更有效率、更節能省電。本組在燈座上有設計切換開關，可選擇一般模式或是智慧控制模式，讓使用上更有彈性。

驗證網路上流傳的三種方法(電解、磁性有無、外表光澤)檢驗不鏽鋼中錳含量高低的可行性及準確性，並找出更簡便安全的檢驗方法。經實驗驗證發現: 一、無法以外觀或光澤程度分辨是否為200系列的不鏽鋼。 二、無法利用磁性判斷不鏽鋼的種類。因為具有磁性的不鏽鋼為400系列，但200和300系列的磁性都很弱，利用磁性無法分辨出兩著的差異。 三、電解法可以檢測不鏽鋼是否為含錳量高的200系列。 四、經實驗後得知使用5%硫酸的硫酸溶液，利用家中常見的吸水性的材料(如衛生紙、化妝棉….)直接以9V電池進行電解即可進行檢驗。 五、考量方便性及安全性，我們也設計了OK繃不鏽鋼檢驗片，減少接觸硫酸的機會和硫酸使用量，操作更安全。

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。

在本研究我們分析出魏碑前後期的幾何差異，再與草書、楷書、行書、隸書等各種字體進行幾何的比較。發現楷書分別影響魏碑前期及魏碑後期，但魏碑前期及魏碑後期的特色卻大不相同，而魏碑後期字體特色更與草書相似。我們利用Font Creator開發「魏碑前期字體」供Windows使用者使用，除了將碑文留存的字庫進行數位典藏，並把未在歷史上保存的字按照數據復原模擬造字。我們還以Labview撰寫程式讓利用機械手臂模擬書寫，試圖以幾何意義與力學的角度去探討魏碑體前期為何歷史上僅存在短暫的時間。我們發揮在數學、自然、國文、藝文、資訊課堂所學，讓書法美學進行數據化以及墨跡再現。本研究是中小學科學展覽中第一個與書法相關的研究，也是少數與人文結合的科學探究作品。

我們可以看到新聞上時常有很多地方在舉辦彩色路跑，路跑增添繽紛色彩雖然有趣，但在環境與健康的考量下，也讓人產生疑慮，這樣會造成環境污染嗎？對人體會造成傷害嗎？ 透過驗證過程，首先我們調製不同顏色、濃度的色素水，用來澆淋植物後，觀察色素對植物是否有影響；將彩色路跑粉末撒在豬皮、豬肝上，觀察路跑粉末對人體是否有影響；另將路跑粉末撒在棉布及水泥塊上，觀察路跑粉末對環境有沒有影響。 經過一段時間的實驗，我們發現路跑粉末，除了將皮膚、衣服、植物的根和莖染色，對環境也容易造成汙染、不易清理。所以我們也許可以藉由此實驗結果，提倡只要「健康路跑」不要「傷害」，確保一個永續經營的環境。

本研究以豬糞、蠅蛆為對象，以自行培養之蒼蠅及蠅蛆，在高床式豬舍養殖環境，將蠅蛆置入豬糞中，以蠅蛆分解豬糞進行實驗。 研究結果顯示： 1. 觀察以蠅蛆作用活體系統用於豬糞處理之研究，確實可行。 2. 檢驗豬糞中之VOCs含量，推算豬糞腐熟及肥料腐熟的程度，證明其有效快速腐熟。 3. 分析蠅蛆分解豬糞後肥料成分，經過種植鮮花及蔬菜之差異，證明確實有經濟效益。 4. 由文獻探討蠅蛆之成分，經過蠅蛆飼養餵食雞隻之差異，證明確實有其經濟效益。 此一方法既省水不沖洗豬舍，又可解決動物糞便之主要環保問題，避免二次污染，且可將豬糞利用轉換得到良好之肥料及飼料，再次回饋農、畜牧業，有利於推廣，真是一舉數得。

透過網路所公開的Prusa i3印表機設計圖和硬體設備說明資源，我們就以小學生的身分嘗試自製3D印表機。並希望自製3D印表機，已經完成多項日常需求中的物品，諸如： 1.個人文創商品：創意花盆、玩具魚、手機外殼、四肢可活動的機器人…等等。 2.用品修補：雨傘柄與機器人零件（例如損壞的關節與肢體）…等等。 3.機械零件修補等物品：轉軸與齒輪…等等。 在自製3D印表機以及校正的過程，我們改善冷卻系統使物品塑型更快，可減少變形並增加良率。

市售去塵靈是一種清潔軟膠，其能有效沾黏鍵盤細縫的灰塵，但對於深層細縫的灰塵仍無法清除，於是從科學玩具—磁性黏土發想，結合鐵粉和自製去塵靈，重新組合成「磁性去塵靈黏土」，研究出更佳的清潔效果，並探討新的加值應用。 我們發現：（一）市售去塵靈加入鐵粉後，黏性、延展性和吸附力不會受影響，有一樣的清潔效果。（二）可自製與市售去塵靈一樣性質的去塵靈，並找出最適當的配方比例（三）透過磁鐵的吸力，磁性去塵靈黏土可以吸附底層細縫的髒污。（四）磁性去塵靈黏土最適合應用在管線清潔。 並研究利用電磁鐵可以發揮強效磁力與控制磁力的特性，放置在管線兩端以輔助管線內磁性去塵靈能均勻受到磁力，使其在管線內移動清潔。