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佳作

天然水草缸可行性之探討

本研究探討「天然水草缸」是否能捨棄傳統配備,利用水草缸自身機制達到平衡。我們建立「養水作業流程」,亞硝酸菌(Nitrosomonas)6週的時間可培養完成,硝酸菌(Nitrobacter)8週能培養完成。但NO3-無法被分解。為了降低NO3-濃度,研究水草淨化水質能力,發現「優勢水草種植面積70%+水草修剪+每週換水=高效能過濾器」方式取代圓桶過濾器。水草缸可增加魚類的耐寒能力。我們分析飼料成分,希望透過平日餵食取代外加水草液肥,但發現水草液肥並沒有考慮餵食飼料的問題,氮磷會重複補充。飼料中並無水草所需的鐵與微量元素,無法餵食取代施肥,並提出補充「非完全肥料」的概念。最後重新建立「高效能天然水草缸」,觀察歸納出天然水草缸與標準配備水草缸之間的優缺點比較。

校園螞蟻的形態學和生態學的研究

本實驗是研究校園內螞蟻的形態學和生態學。在本校校園的螞蟻中,我們鑑定其種類,共發現16 種螞蟻,分類關係為五個亞科、十三個屬。在螞蟻的形態學方面,我們找到各種大小差異很大的螞蟻; 研究螞蟻生活史中各階段的成員,有些種類的蛹有絲包圍成繭; 有些種類有兵蟻形態; 也看到多蟻后; 螞蟻的築巢有士壤內、樹木上、也有二者都有、建築物裂縫中; 螞蟻的行為和生存策略發現有七個項目。在生態學方面的內容,我們調查校園中不同生態環境的螞蟻種類; 在樹上活動的螞蟻種類; 在人類活動區或建物內的種類; 並以運動埸草皮區調查螞蟻族群的數量和密度。我們拍攝不少顯微鏡下的螞蟻圖片,做為說明,並統一放置報告最後。本實驗的螞蟻種類鑑定,我們自己鑑定到屬名,種名的鑑定是螞蟻專家林宗岐老師協助完成。

百黏好合-動物性與植物性蛋白質製成蛋白膠水的探討

本研究探討由奶粉及黃豆製作合乎環保需求天然蛋白膠水的可行性。在奶粉或豆漿中加入食用醋,產生凝固物,經分離後,以小蘇打調整至中性,即生成牛奶酪蛋白膠水或植物性大豆球蛋白膠水。研究中以黏著物體能承載彈珠顆粒數(重量)的重力拉扯來評估其對不同材質的黏著力,並以接著物體浸泡酸鹼液體後的承載重力拉扯來評估其耐酸鹼特性。結果顯示:以室溫萃取蛋白膠水黏性最佳,黏著時間愈長,承載重量能力也愈高;測試黏於木板24小時後,可承載7~9公斤重;浸泡實驗中,亦可承受2.5公斤重以上,其黏著能力勝過工業使用之樹脂膠水。因此天然蛋白膠水的製備是可行的,它以常溫製作無毒性、合乎環保需求。若以過期奶粉來製作,更是資源再利用。

非齒輪式減速機之研究

在高職機械科二年級專業課程機件原理中有討論齒輪減速機內容,以章節內容我們知道工程應用上減速機以齒輪式的設計使用最為廣泛,但除了齒輪外是否還有其它以機械方式來達成減速的可能。本專題將探討設計、製造非齒式且相同尺寸只需更動少數零件即可達到不同的減速比之減速機的可能性,藉由創意機構設計方法及流程,來設計非齒輪式的減速機。本裝置共有五個零件分別是支撐座、自轉子、立體凸輪基座、波形產生器、鋼珠相互配合,藉由波形產生器對鋼珠產生壓力而促使鋼珠延底座之特殊曲線而作圓周運動,達成減速的目的,此裝置速比可藉由調整底座鋼球數量達到不同的減速比,本專題經測試後可達到減速的功能及穩定的轉速輸出。

酸雨知多少

本研究主要在探討酸雨,藉由氣象局網站資料去分析台灣酸雨發生情形,並透過實地蒐集了解家鄉的雨水是否是酸雨,更藉由一連串實驗探討影響酸雨發生的原因。另外,以實地探訪與親自實驗做比較,我們發現氣象站檢測雨水的方式有待改進,因為氣象站一天只量一次pH值,而每段時間所下的雨pH值皆不相同,而且是點的位置會影響期pH值,藉由這個研究有了意外的發現,並且透過實驗,我們了解酸雨對植物及金屬的危害,在此呼籲大家要愛護環境,避免製造空氣污染,才能享有乾淨舒適的生活空間。

鈣多晶球

本研究主要在探討海藻酸鈉與鈣液交聯作用形成的晶球所具有的特性與應用。發現影響晶球成形及晶球膜厚度的因素是含鈣物質的種類、濃度及作用時間。並驗證晶球的構造以及研究正向、反向晶球的方式與差異性,藉以研發不同型態的分子料理。此外探討膜的通透性,尋找晶球的保存方法。也發現做為海藻酸鈉促凝劑的鈣液,除了氯化鈣之外還可以用乳酸鈣、自製的檸檬酸鈣、自製的醋酸鈣、牛奶、優酪乳等較適合食用的含鈣溶液取代。這些鈣液的鈣離子越容易解離、鈣離子含量愈高,愈容易使海藻酸鈉晶球化。因此可以晶球化程度做為測試乳品的含鈣量,也可以利用晶球的結構與特性製作各式分子料理和變色晶球飲品,並利用蛋殼水果醋等天然鈣源製作晶球。

「蜊」大無窮-文蛤(Meretrix lusoria)生態資料及閉殼肌拉力探討

本研究探討文蛤的生態資料與影響閉殼肌拉力的原因。分組實驗中,分成四組:10g以下(30個)、10-15g(46個)、15-20g(32個)和20g以上(17個)四組,總數128個;臺灣蜆分成兩組,共29個。新鮮度實驗中發現在活活的組別比值(高頻/低頻)均高於死死組別,顯示可從聲音辨識文蛤的新鮮度。拉力實驗中,(1)文蛤的拉力為2117g,臺灣蜆為1368g,影響最大的是蛤肉重量。(2)單位拉力會隨著總重而遞減。(3)蛤肉比例在10-15g有最高比例(18%),臺灣蜆為18.7%。(4)兩物種的蛤肉含水量約為50%。(5)閉殼肌斷裂位置90.7%發生在鈍端,臺灣蜆則接近50%。(6)文蛤閉殼肌平均重量為0.18g(尖)、0.07g(鈍),比值為2.57,臺灣蜆尖端為0.036g,鈍端為0.023g,比值為1.67,顯示一般人認為文蛤閉殼肌兩邊相似是錯誤的。

北台灣和日本北海道地震之比較分析

台灣北部和日本北海道地區皆位於板塊碰撞隱沒帶上,我們由ANSS 資料庫,下載這兩個地區近40年內的地震發生時間、經度、緯度、深度與規模大小等數據,加以整理,以電腦Excel程式繪製成震源、震央隨經緯度之分佈圖、規模大小、發生次數之折線圖、圓餅圖等;經過了一連串觀察、分析步驟,比較日本與台灣地震在時間與空間的表現,並以取log 值的方式處理地震發生次數繪出的圖形,以理解地震發生的規則,再比較兩地區累積能量隨時間釋放的型態。利用我們所繪製的圖形加以合併自己所學的知識,討論其中的差異。由能量釋放的不同表現、隱沒帶的地震深度、板塊在彎曲下插時的斜率、地震活動次數與深度等不同,比較分析北台灣和日北北海道地震的確有地域性差異的特質。

廢棄電蚊拍回收應用

電蚊拍因電源開關故障而導致不能使用,我們往往就將電蚊拍器丟棄,其實只要稍加修理改裝即可拿來做靜電實驗。國中課程曾簡單介紹靜電學,為了進一步研究這課題並讓學生可作中學,我們利用回收廢棄電蚊拍加以改良組裝成教具,並設計以下幾個實驗組:電蚊拍電壓測量 、尖端放電、靜電除塵器、電子風、靜電單擺、電子風車、靜電馬達。以幾個元件簡易組合即可做數個靜電學實驗,這是我們主要創意。

種子的降落傘~紫背草< Emilia sonchifolia(L.) DC. > 與黃鵪菜 < Youngia japonica(L.) DC. >

本研究的主題是探討植物的冠毛與種子傳播的關係,選定校園裡的紫背草和黃鵪菜,目的在了解他們的冠毛長度、與每顆瘦果上的數量、冠毛對瘦果落下時間的影響與冠毛對瘦果被風吹移動距離的關係。結果顯示:黃鵪菜的冠毛數量比紫背草多,長度比紫背草短。除了冠毛數量 15 根的瘦果以外,紫背草不論在何種高度與冠毛數量,落下的時間都比黃鵪菜的瘦果長。除了高度 50cm 外,紫背草和黃鵪菜的冠毛數量越多,落下的時間越長。以電扇吹拂紫背草與黃鵪菜的瘦果,發現黃鵪菜的移動距離較紫背草遠。能讓紫背草移動最遠的冠毛數量為 15 根;黃鵪菜則為 25 根。研究也發現冠毛對於移動不一定都有幫助。