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最佳團隊合作獎

當菜遇到牛奶

本實驗是利用過期的牛奶進行發酵,將發酵後的營養液肥澆於土壤,使土壤肥沃,增加植物養分的吸收,藉由不同的濃度比例去進行試驗,濃度比例分別為1:1、1:2、1:4、1:6、1:8、1:10、1:12﹝牛奶:水﹞及水,並以500ml 的定量施用於萵苣和菠菜。試驗其不同的比例對這些蔬菜所造成的影響,並進行記錄和觀察。本試驗分初步實驗、進階實驗及最終實驗。試驗分別如下:一. 初步實驗:在田間進行,以35 克奶粉加水稀釋到500ml 的量澆灌於萵苣和菠菜栽培地表進行觀察。我們先驗證牛奶是否對蔬菜有所影響,在觀察前期2~3 週陰雨綿綿,氣溫較為濕冷,所以蔬菜的生長情況受到影響,生長較緩慢,但以萵苣受雨水影響較小試驗結果較為顯著。發現澆灌牛奶比單純澆灌清水植株生長為佳,此可由圖表及數據得知〈見圖表1〉,其因在初步實驗未得較準確的濃度比例,因此我們先設計濃度比例進行進階試驗。二. 進階實驗:預設濃度比例分別為1:1、1:2、1:4、1:6、1:8﹝水:牛奶﹞及水進行試驗觀察,牛奶濃度比例在1:1、1:8 觀察到萵苣生長的過程中差距較為明顯,發現牛奶濃度比例越高,萵苣旁所滋生的黴菌就越多,而生長不好,為了得到更確切的數據,所以進行最終實驗。三. 最終實驗:我們以牛奶濃度比例1:6、1:8(牛奶:水)進行觀察,發現牛奶濃度比在1:8 時,萵苣植株的生長情形較優,植株健壯,可以使蔬菜採收的時間提早。稍濃的1:1,則明顯的因肥份過多,造成肥害而抑制了它的生長。四. 印證實驗:增加蔬菜種類:空心菜、小白菜,實驗過程中,空心菜以1:8 最佳,小白菜以1:6 最佳,發現牛奶濃度比例對各種蔬菜有不同的影響,我們建議的濃度比例可以提早採收,提高品質。

新型葉綠素電池的研究與開發

本研究效法自然法則光合作用「光反應系統二」註1內,葉綠素受光照激發出電子的機制,應用在電池發電,有低成本、環保且製程簡易的優點。本作品中分為以下幾項研究:一、不同電解液對電池發電影響,以KI-I2(aq)電解液其提升效果較佳。二、不同色光對電池發電影響,紅光下發電效果較佳。三、將葉綠素電池與DSSC(Dye-Sensitized Solar Cell)染料敏化電池做比較,發現葉綠素受光可自行激發電子產生電能,而其他光敏劑則必須要TiO2 薄膜的支持才可有效利用。四、添加奈米金以吸附葉綠素提升吸光表面積,並加強葉綠素激發電子的效力。實驗發現奈米金有助於提升葉綠素電池發電效果。

好玩的鼻涕蟲-高分子聚合物與硼砂交聯作用性質之探討

科學趣味營中有趣的玩具,激起大家研究「鼻涕蟲」的好奇心。由查詢資料、蒐集、測試特性,發現半液體形態的「鼻涕蟲」是利用膠水和硼砂結合成一網狀結構的透明、果凍狀物體。透過黏性、彈性、展性、延性、透光性裝置的測試及混合程序、濃度、溫度、不同環境、不同溶液、析出與再製的變因控制,我們發現:(一)膠狀物及澱粉類與硼砂作用,可以有類似膠水與硼砂作用的效果。(二)硼砂水濃度越高,鼻涕蟲的彈性越好;反之,則鼻涕蟲的黏性與延展性較佳。(三)提高鼻涕蟲的溫度可以讓彈性及延展性變好。(四)在開放的環境裡,時間越久鼻涕蟲的彈性變好,不過其他性質會降低;在密閉環境裡,鼻涕蟲沒有明顯變化。(五)在酸性環境下,鼻涕蟲無法成型且溶解,再加入硼砂則會形成白色塊狀物。而在鹼性環境下,則會使鼻涕蟲變白、變脆、容易碎裂。(六)水溶性的染料較易將鼻涕蟲染色;具有較佳延展性的鼻涕蟲適合用來吹泡泡。做植物造型選不易擴展的鼻涕蟲,且氣泡越少,植物保存較久。我們發覺許多影響鼻涕蟲性質的原因,同時也了解高分子聚合物受到其他物質的作用,會起鏈結或分解作用,讓鼻涕蟲除了好玩之外,產生學習科學的意義。

老鼠學看紅綠燈-老鼠們的智商

本次實驗主要是利用迷宮、顏色通道等來了解寵物店常見的三線鼠(加卡利亞倉鼠)(Phodopussungorus)各方面的學習、記憶、推理能力與對顏色的辨識能力。在測驗記憶及學習能力的實驗中,可從結果中看出三線鼠在未經訓練時幾乎都本能地走一路走到底的路線,而訓練過程中可看出三線鼠愈來愈常選擇「反天性」(碰到叉路就轉彎,也就是我們希望牠們學習的路線)。由此可得知牠們具有記憶能力與學習能力。得知三線鼠具有記憶能力與學習能力之後,再以各顏色通道測驗他們對顏色的辨識能力,以進一步探討三線鼠的辨色能力。最後從實驗結果得知,三線鼠能分辨人類可見光中波長較長的紅色和波長較短的藍色,對顏色的辨識具有學習能力和記憶力。

攀晶現象~表面張力與接觸角的探究

以氧化還原法處理實驗室重金屬離子廢棄物時,意外地在插了纏繞著棉線玻棒的量筒口發現了硫酸亞鐵鹽的攀晶現象,讓我們想了解與攀晶有關的物理條件─【表面張力與接觸角】,研究中我們獨創設計了幾種便宜、簡便、能精確測量及普遍推廣的裝置: 1.成本不到30元的懸吊式等臂輕量天平,左臂懸吊自製的銅漆包線金屬環,右側則以1/2冰袋集中承載逆滲透水滴當成液態砝碼。可測出液滴數與查表標準表面張力之間呈線性關係:T(dyne/cm)=2.4834X-12.673,相關係數高達0.9985。 2.第二代不等臂微量天平及配合擺動角度所需的弧形曲線板,可利用吊掛不同的圓環數來操控不同的承載物以落在更大的弧形角度範圍內,以提高測量的準確度。以10滴、15滴、20滴或25滴液滴數所對應的角度與查表標準張力之間呈線性關係:T(dyne/cm)=1.0507 X – 3.7771(10~20滴平均值),相關係數也高達0.9998。 3.設計支撐Dino-Lite顯微鏡頭的八爪可調式角架,成功地組裝側照液滴接觸角的裝置,以MB-Ruler電腦角度板準確地測出不同液滴在不同的承載接觸面的接觸角。

跳動的鼻涕-水黏土的多元變化

市面上的膠水加了硼砂水溶液之後,變成彈力球,吸引同學的眼光。究竟硼砂和膠水間,到底產生了什麼變化,這引起我們研究的動機,於是使用膠水和硼砂以及保力龍膠和硼砂,來製作彈力球,並探討不同配方所製造彈力球的彈性。由實驗結果,我們得到: 水黏土依硼砂濃度的不同,或黏著劑的不同,耐震度和彈跳高度也有所差別。當我們在製作產品時,應該考量到對於產品需求的特性,選擇適合的成份來製作。如果要做鼻涕蟲,可以用膠水和硼砂混合;如果要做彈力球,可以用保力龍膠和硼砂混合。另外我們發現保力龍膠和硼砂混合後,產生極大的耐震性,可以做為其他需要耐震產品的參考,如:可以做成耐震的杯套。

天生好鬥-泰國鬥魚與蓋斑鬥魚習性差異之探討

此研究想了解是本土種蓋斑鬥魚或泰國鬥魚(本文簡稱蓋鬥及泰鬥)對孑孓防治較有效,在探討鬥魚的生態棲位時,發現其有趣的繁殖習性與打鬥行為,藉此對蓋鬥與泰鬥做深入的比較與探討。研究發現,兩種鬥魚的型態與習性大為不同:泰鬥好打鬥,蓋鬥食性廣、吃孑孓能力較強且能跳躍捕食捕食六公分高的蚊子;繁殖期公鬥魚喜歡在隱密環境下吐泡巢;母泰鬥會吃卵、母蓋鬥則會幫忙啣卵;鬥魚呈U 型交配後,會痙攣並暫時昏迷。根據實驗結果的比較,本土蓋鬥除了捕食蚊蟲與孑孓的能力較強,其生態棲位相對於泰鬥而言,也較適合台灣的環境。

彩色蠶繭

近幾年來,蠶繭彩色化已引起廣泛的注意,在本實驗中,我們想利用日常生活中常見的材料來彩色化蠶繭,例如食用色素、酸性染料和中性紅生物染色劑等,我們使用三種方法使白色繭品系的家蠶產生色彩,餵食法、浸泡法、注射法。其中餵食法是以浸泡過食用色素的桑葉來餵食;浸泡法是將五齡蠶浸泡在酸性染料中數分鐘後撈起;注射法是將中性紅生物染色劑及酸性染料溶液注射到蠶的體腔內。我們所提出的辦法實驗結果證實都得到了彩色蠶繭。四月一日至三十日間,我們依據上述三個方法的結果,選取產生彩色蠶繭效果較佳的色素種類及技術,組合進行新的實驗,稱為「改良餵食法」。這段時間盛產桑葉,品質良好,是適合大量養蠶的季節,因此我們的「改良餵食法」實驗非常順利,也得到更成功的彩色蠶繭。

莫利三角形的孿生兄弟

你知道嗎?我們隨手畫出的莫利△其實不一定是莫利△本尊而是它的孿生兄弟,眾所周知吾人無法用尺規作圖直接操作莫利三角形,本文使用尺規作圖由內而外揭開了它的面紗,使用尺規作圖畫出所有的莫利直系家族,更進一步的畫出他的孿生兄弟家族。一般的莫利△包含一個內莫利正△、一個外莫利正△及三個旁莫利正△,本文利用尺規作圖又找到了他對應的孿生兄弟內莫利正△、外莫利正△及旁莫利正△。前人亦曾從不同方向間接使用尺規去作圖,但他們只能觀察莫利原生家族,反觀本文指定一正△當內莫利正△,用尺規作圖反向操作出一組原生莫利家族及其對應的另一組孿生家族,過程中利用到的輔助圓具有神奇的功能,它將隱藏一百多年(1899~2013)的"莫利完整家族"發掘出來,這個輔助圓也讓我們了解誰是本尊誰是分身。

藻你成柴—藻類生質柴油之製備

中文摘要:藻類具有很高之營養與經濟價值。台灣不論在海水或淡水水域中皆有豐富之藻類資源,尤其在日常生活中的家庭廢水所導致的水質優養化,經由許多的實驗與參考其他的文獻發現大多的藻類所含的油脂量高。本研究主要探討水綿(Spirogyra)與生活常見的大藻做其乾燥、過濾、萃取、分析、測試,知其PICG與加油站的柴油略同。