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最佳創意獎

狂暴的太陽-太陽磁力線的模擬與探討

自製的「太陽黑子三角觀測器」對黑子的觀察效果佳,具有結構穩定、快速架設等優點。而我們設計的「液態磁力實驗瓶」,可產生「動態」的磁力線,是一大突破。以「液態磁力實驗瓶」可針對日冕噴發、極紫外線圖上的線條分布、耀斑與太陽風等太陽現象,完成初步模擬與理論推演。自創以「磁力線掠奪」的觀點去解釋SOHO衛星的極紫外線圖之線條分布,並證明這些活動線條符合「磁力線掠奪」的理論。「液態磁力實驗瓶」模擬太陽風對地球磁場的影響,驗證地球磁場對太陽風具有保護力。日冕燈泡狀噴發、磁力線掠奪、極紫外線圖的線條分布、太陽風模擬實驗的氣泡行為,都符合以磁力線為理論基礎的推理。而「太陽黑子三角觀測器」和「液態磁力實驗瓶」也是很棒的太陽教學教具,值得推廣。

「蓮」香「螅癒」

本實驗以綠水螅為研究生物,探討天然萃取物對水螅生殖和傷口癒合影響。結果顯示石蓮花萃取物相較其他天然萃取物,刺激綠水螅螅體生長明顯,而且提高水螅出芽率和傷口癒合能力;隨著石蓮花萃取物濃度愈高,橫切或縱切水螅螅體的細胞分裂能力具有濃度效應,傷口癒合程度和細胞分化作用隨之提高。我們進一步發現綠水螅細胞受到紫外線等物理性因子短暫傷害會抑制細胞分裂,但石蓮花萃取物隨即復原水螅再生能力,而且此天然物會抑制植物細胞的老化和枯萎,我們推測石蓮花萃取物含有類似細胞分裂物的成分,我們期望此天然植物性成分可以刺激動物組織再生,作為天然傷口癒合劑,更進一步延緩細胞老化,以期在生物醫療或美容醫學方面具有應用價值性!

救你命-火災快速逃生機

92 年8 月間蘆洲市大囍市發生火災,不到五分鐘火勢快速竄燒。但先前已有住戶受不了烈火高溫,試圖用自家的緩降機逃生,卻因不熟悉使用方式,摔落地面。原本是協助民眾逃生的緩降機,卻造成人員傷亡。緩降機使用目的是希望在第一時間逃離災難現場,保障人民的生命安全,但大多數的人不熟悉使用方法、放置場所,造成使用上的困難。目前的緩降機設計上、使用費時、使用步驟複雜、佔用陽台空間,使用者無安全感等原因,造成民眾無法於第一時間自救。本研究將緩降機的使用方法修正,讓大家使用起來更加輕鬆便利,增加使用安全性,讓使用者不需等待別人的救援,便能在第一時間內搶救自己的生命,減輕災害的嚴重性,降低人員傷亡,拯救更多的生命。

粘花惹草-天然指示劑

探討各種蔬果植物在各種酸鹼值下不同的顏色變化、滴定實驗中之效果、 黑豆取代甲基橙的應用、紫色高麗菜及葡萄做為雙指示劑之可行性及指示日常生活用品之酸鹼性。經彩環實驗後觀察到,在較強酸鹼中每種天然指示劑的變化皆最為明顯;滴定實驗中,發現紫色高麗菜及葡萄有三種不同的顏色變化;黑豆及羊蹄甲有兩種不同的顏色變化,紅鳳菜變化不明顯。根據上述兩項實驗,延伸其應用性,發現黑豆能有效取代甲基橙;紫色高麗菜及葡萄雖有三種不同的顏色變化,但應用於雙指示劑效果卻不佳;選用顏色變化較明顯指示劑葡萄及紫色高麗菜作為指示日常生活用品之指示劑,指示功能皆佳。

讓神明保佑“泥”!金紙灰水泥砂漿試體試驗

「讓神明保佑“泥”!金紙灰水泥砂漿試驗」是藉由簡易實驗設計,測出取代或添加不同比例金紙灰對水泥砂漿試體強度的影響,瞭解金紙灰可否取代部分水泥及細骨材,達到廢物利用,同時降低工程材料的成本增加經濟效益,以符合綠建築之永續宗旨。前期試驗證實:金紙灰水溶液為鹼性,其化學成分有:SiO2(18.08%)、Al2O3(12.23%)、Fe2O3(1.30%)、CaO(39.79%)等類似水泥的成分。研究結果顯示:添加少量(添加率10%以下)金紙灰將有助於早期強度的提升,若添加過量則產生負面影響減低強度。而本研究試體晚期強度普遍不佳,應與金紙灰過量鹼性成分和燒失量太大有關,倘若能在材料的取得技術或後處理做改進與提升,將更有助於提升金紙灰再利用的價值。

蛋殼粉的特性及其抑菌效果

本實驗是將廢棄之蛋殼,以高溫煅燒後的產物作為研究主軸,使其廢棄物再循環利用。在於運用在食材上,可作為殺菌劑、保鮮劑、並對於殘留食物中之二氧化硫有脫離等功用,而且無須擔心蛋殼殘留在食材上的毒害的問題。結果發現,在不同溫度下煅燒後蛋殼粉之 CaO 與 pH 值,會隨著煅燒的溫度上升,CaO含量與 pH 值皆隨著增加。進一步實驗發現,煅燒後的蛋殼粉,在雞蛋殼上面的微生物的殺菌力效果顯著,對於大腸桿菌(E.coli)抑制的效果頗佳,且對於金針花上殘留的二氧化硫之脫離有明顯的下降效果。

快意陽光下-節能又環保的太陽能烤肉

六下自然與生活科技最後一單元提到:最近許多先進國家已經開始推動綠色能源的政策,最主要是因為全球暖化的問題愈來愈嚴重。由於工業生產、交通運輸及能源需求量大,在大量燃燒煤礦、石油的情形下,產生過量的二氧化碳,造成溫室效應,因此全球暖化現象加劇。我們想經由這項實驗,改變大家對『太陽能』高不可攀的印象。推廣『自己動手做太陽能廚具』的想法,盡一份開發綠色能源、愛惜地球的心意。

安寧專案-可隨噪音自調音量的喇叭

一、 什麼是噪音:噪音是聲音振動的不規律,音量很大時,聽了令人覺得不協調、不舒服、刺耳且煩躁不安。二、噪音對身體的危害:長期處在噪音環境下,不但易耳聾,且還會引發疾病影響生育功能或猝死。長期生活在 70 分貝至 80 分貝以上的環境中,可使人動脈收縮 、心跳加速、供血不足、出現血壓不穩、心律不整、心悸等症狀,甚至演變成冠心病,心絞痛、腦溢血及心肌梗塞。在噪音 80 分貝以上的環境中工作、學習,將使人精神無法集中、聽力下降,降低工作、學習效率。影響幼兒健康胎兒和幼兒的聽覺神經敏感脆弱,極易受噪音的破壞,嚴重時甚至會影響智力的發展。美國醫學專家研究指出,突發的強烈噪音,可使聽覺受到刺激,引起突發性的心律不整,使人猝死。三、預防噪音危害的生活保健:預防噪音先從不製造噪音著手.採消音建材綠化環境也有幫助。噪音是繼空氣污染、水源污染之後的第三大環境公害。

雙颱效應與地形效應之模擬與探討

藉由水漩渦實驗,我們提出5個「評估藤原效應強度」的參考方法:(1)兩漩渦中心點的壓力下降值 (2)水漩渦的傾斜角度 (3)管內水漩渦偏離的程度(4)壓力弧線的彎曲程度(5)葫蘆形等壓線。通過「大山脈」比通過「小山脈」,漩渦傾斜角度更明顯,角度壓的更低,間接驗證弱颱的山脈地形效應較為顯著。水漩渦經過「小山脈」,空氣柱跳躍過山;若是漩渦經過「大山脈」,空氣柱會有消失較長的一段時間,然後再重新產生,驗證了強颱的「連續過山」和弱颱的「不連續過山」的現象。水漩渦由遠慢慢接近黃色的「大山脈」時,藍色液面呈彎曲狀,可以發現「副中心」生成之證據。模擬颱風經過臺灣的中央山脈,可發現空氣柱會往山脈和陸地的外側傾斜,推論真實颱風在臺灣北端和南端都較容易吸引氣流,所以會有偏向南北機率較高的情形。

深藍電位-洋流的霍爾效應

由於海洋中有許多帶電離子,這些帶電粒子會因洋流的流動而快速移動,而在地磁的作用下,同樣是帶電粒子在磁場中的流動,同樣是磁場方向垂直於運動方向,那麼,理論上也該有類似霍爾電位差的電位差。實驗的結果要與理論的預測V=vBL大致相符(V=霍爾電壓、v=流速、B為磁場、L為量測間距)。