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最佳鄉土教材獎

點「殼」成紙~菱角殼製漿造紙可行性之研究~

本研究目的在探討利用菱角殼進行製漿造紙,並觀察其可行性,以有效利用此項農業副產品。由研究發現菱角殼內富含纖維,透過水煮的方式加入小蘇打粉可以有效的軟化纖維,用此當製紙漿之原料,再加入回收的影印紙可以成功的造紙。因菱角殼是屬於短纖維,不如樹木的纖維長,所以造出的紙張強度不如報紙所做的再生紙強。但菱角殼價錢低廉,可取代部份的植物纖維,節省造紙原料的成本。造出的紙張強度不佳,可適用於對紙力要求不高的紙類。例如做成卡片,或是填充在器具周圍的紙張。未來若再修正造紙的技術,可以改善紙張的性質,也可以朝向藝術創作的方向來發展菱角殼造紙,不僅可以有效的利用資源又可以發揚左營的黑元寶。

微生物電力公司—微生物燃料電池之變因探討

生物燃料電池是近十年來備受重視的新型能源,其中又以微生物燃料電池最為受到重視,其所具備的低污染、高穩定、低成本等諸多的特性,恰好符合現代社會的需求。微生物燃料電池產電的原理,是利用微生物的新陳代謝所產生的電子,將微生物體中的化學能轉變為可利用的電能。本研究以連續進流模式操作兩組微生物燃料電池,利用綠川廢水作為微生物來源;並以蒸餾水作為陰極槽內的基質,以沉水馬達曝氣後的溶氧作為氧化劑。探討兩極間距、養分種類、黑暗,對 500? 外電阻的微生物燃料電池的影響。

鍍金變黃金-賦予台灣柑橘新生命

台灣柑橘產量富產且含有極高的營養價值,特別是果皮部分的營養更勝於果肉百倍以上。所以我們研究一套去除柑橘皮原有的嗆辣苦澀味的標準程序,再以處理過的柑橘皮為主要食材,開發出橘皮果醬、橘皮冰棒、涼拌橘皮、橘皮泡菜、糖漬橘皮巧克力和香酥甘梅橘皮等六道營養又美味的食物,以增進國人健康。新開發的食品經過「官能品評」問卷調查發現,民眾對柑橘皮食品的接受度非常高,但是去除橘皮嗆辣苦澀過程較費時,因此把去除嗆辣苦澀味的橘皮開發製成「冷凍橘皮料理」包,方便忙碌的現代人後續料理有很高的商業價值。最後嘗試使用近幾年流行的蔬果調理機「慢磨機」,提煉高品質的柑橘精油,提升柑橘皮全方位的利用價值,賦予台灣柑橘新的生命。

「接」大歡喜

一、三角形內接最大長方形面積是三角形面積的一半,且長方形的底是其所在三角型底邊長的一半。 二、三角形內接最大正方形 (一)銳角三角形的三個內接正方形中,與三角型較小邊共邊的較大。 (二)直角三角形只能畫出二個內接正方形,且與兩股共邊的較大。 (三)鈍角三角形只有一個內接正方形,既與最大邊共邊的內接正方形。 三、三角形最大內接正方形邊長公式為 四、單位正三角形最大內接正方形的邊長等於單位正方形最大內接正三角形的面積。(這裡單位所指的是各邊長長度為1)。

終結金紙灰-細菌對紙灰之降解研究

為了處理燃燒金紙所造成的紙灰污染,我們從數種污染環境中尋找能夠生存於強鹼紙灰的微生物,藉由強鹼性培養基的篩選,在化學廢液回收桶與加油站土壤附近,分離出四種菌株(CS-W、CS-Y、PE-L、PE-S),進一步發現與紙灰土共同培養後,其具有調降pH值之效果,在顯微鏡菌落、革蘭氏染色觀察和染色體定序後,判斷應為細菌,嘗試與金紙灰共同培養並於灰燼上栽種小白菜,發現其可讓種子發芽,經參考文獻與實驗我們推測其中參與的生化反應與代謝葡萄糖產生酸性物質,以及鉀離子代謝相關,本研究目的為利用細菌改造紙灰,使其成為可栽種植株之物質,增加了紙灰的利用價值性。

食飲“涼”方?#--研究傳統降火氣食品是否具有抗發炎效果

在炎炎夏日總希望來點可以「降火氣」的食品,依據古籍記載某些中藥材具有降火氣的效應,而中醫所謂的降火氣與西醫的抗發炎反應密切相關。本實驗利用巨噬細胞株受到LPS(Lipopolysaccharide,革蘭氏陰性菌細胞壁表面所含有的脂多醣體)刺激後,會分泌發炎介質的現象,再分別加入各項傳統認為可降火氣(以菊花、薏仁、仙草作為樣品)或上火氣(選用龍眼作為樣品)的中藥食材,來評估中藥材對巨噬細胞分泌發炎介質能力的影響。經由實驗,我們發現市售的『降火氣』中藥食材,在適當的濃度下,確實具有降低IL-6、TNF-α分泌量的能力,但濃度過高時卻會造成細胞凋亡。另外,我們將樣品萃取方式分為「水萃」及「冷凍乾燥」兩個部分,發現傳統以水熬煮的方式比冷凍乾燥取得的樣品有更好的降低IL-6、TNF-α分泌量的能力。我們期望以此一系列的實驗,來建立篩選『降火氣』食材的抗發炎效用的研究模式,並在後續實驗中可用以篩選出更多具抗發炎效應的中藥材。

新世代生質能源--糠醛的製備與研究

本研究目的在於利用農業廢棄物輔以微波加熱大幅加快反應速率,製作替代能源的重要先驅物????????---糠醛,經由糠醛產生的這種液態燃料與生質酒精不同的是,凡纖維素皆可反應製造,即使雜草也不例外,如此一來,生質能源會與人類爭食的疑慮也得以解決。本實驗主要分成兩大部分,第一部分為利用木糖進行反應,改變加熱功率、加熱時間、木糖跟酸的比例,找出反應的最佳條件。第二部份則是直接從纖維素(農業廢棄物)進行反應,以不同的農作物進行反應以找出最適合用來生產糠醛的材料。 美國過去曾經做過類似實驗,然而卻是利用加熱板進行實驗,往往要耗費數小時的時間,因此我們用微波加熱大幅的減少反應時間,以更有效率的方式達到省時、節能的目的。

一線生機 「快速逃生窗」

一、突破傳統逃生鐵窗以鎖頭鎖住,造成逃生不易。二、分秒必爭,使用者可輕易打開「快速逃生窗」。三、小偷及幼童無法輕易打開,符合實際需求。四、具有緊急明燈及緩降梯逃生掛鉤,方便夜間或高樓逃生使用。五、實用性高、價格低廉可積極推廣,深具潛力。

向日葵裡的黃金項鏈

我們就單純的數學方法研究向日葵原基排列的規則列出以下的研究目的:一、費氏數列與原基緊密排列之關係 二、螺旋結構的產生、方向與螺線數目的關係三、向日葵雙螺旋結構的特性兩原基相切的關係式 p2=1-2×(cosmφ+1)/(amφ+1/amφ+2)初始原基標示為A0,設Am 為後續第m個產生的原基,與A0 相切,切點為T, 則p2=1-2×(cosmφ+1)/(amφ+1/amφ+2)《以餘弦得證》費氏數列與原基相切之關係如下:(一)若生成螺線方程式為r=aθ, 0<a<1,則必存在n嘁,使得Q(a)=Pa(Fn)。(三)原基相切會讓向日葵形成螺旋結構,而且螺線的數目必為費氏數列的某一項Fn。若n 為奇數,則螺旋方向為逆時針;若n 為偶數,則為順時針。(四)原基緊密的排列形成雙螺旋結構,使向日葵花頭最密實。

藍染的化學世界

藍染是一種美麗而有趣的傳統技藝,每一個步驟都有他的科學原理。中藥青黛與靛藍製作過程相同,故本實驗用青黛取代由植物製得靛藍之過程,效果良好。而要將難溶靛藍製成染液,需將其還原,有生物發酵及化學還原兩種還原方法,經測試生物發酵的最佳條件是pH值13,溫度30℃;化學還原最佳環境為pH值13, 40-50℃。另外由於此過程為氧化還原,故我們將氧化劑青黛與還原劑保險粉之水溶液分別置於兩燒杯,發現在適當條件下,可得比乾電池大之電壓,故認為經過良好的研發可在製作染液的同時發電,成為「藍染電池」。此外亦可將此染料製成書寫工具,油性的以低極性有機溶劑萃取後濃縮,溶劑回收,而水性的則可先將靛藍還原,密封於筆管,書寫後氧化成為深藍。