生活與應用科學科

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。

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。

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。

本研究主要是探討蜂膠及落羽松萃取液之功效。透過觀察蜜蜂採集落羽松樹皮汁液，回巢製成蜂膠的方式，我們對樹皮進行萃取，再以實驗比較萃取液是否與蜂膠有類似的功能。 針對上述想法，我們設計以下實驗：1.以水溶液蒸餾法及酒精萃取法萃取落羽松樹皮汁液。2.比較萃取液和蜂膠的抗蟻效果。3.比較萃取液和蜂膠的抗菌效果。4.比較萃取液和蜂膠的抗氧化效果。 研究結果發現，蒸餾法中低溫蒸餾萃取液的抗蟻和抗菌功效比市售蜂膠效果好，酒精萃取液抗氧化能力雖然比蜂膠差一點，但在實驗中也和蜂膠效果相當接近。由於蜂膠相當稀有且珍貴，未來可以朝著萃取落羽松樹皮，大量提煉出有效的抗蟻、抗菌及抗氧化物質。

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。

探討在低成本下，完成非特定人語音辨識的可行性，讓一般廉價的小家電，擁有精準的語音辨識能力。 為使成本降低，必須要設計一個ROM、RAM使用很少、反應速度很快、辨識能力高的語音辨識系統，整理作品重點如下： 一． 音節簡化：發音去掉聲音調後，再將同類聲音進行整併，整理出133 個音節→資料量是繁體13060 字數的1/100 二． 資料庫化簡：使用整數的指數取代符點運算→資料量為傳統的語音特徵的1/20 三． 語音辨識演算法：使用梅爾倒頻譜係數、隱藏馬可夫模型 四． 處理器：用16 位元的整數運算，可在低價的處理器上執行 五． 訓練用的語音：向中華民國計算語言學學會（MAT）購買純語音的資料庫 完成麵包板上的百元語音辨識系統：

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。

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。

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。