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佳作

“晶”華再現

在我們日常生活中常見的,如糖、鹽、味精、明礬、冰晶、礦物等,都是結晶體。而這些肉眼看起來不起眼的小東西,在顯微鏡下可看見它美麗又有趣的形狀。當溶解晶體的水蒸發後,一些晶體因為水分的缺乏就慢慢的跑出來;或者是當我們將飽和溶液再加入溶質 ,加熱溶解後,在溫度下降時,也會有晶體跑出來,這就是「結晶」。利用這次實驗,從觀察顯微鏡下的結晶世界出發,了解結晶的生成和形狀,比較不同晶體的結晶速度,並探討可能影響結晶的變因,幫助我們養出及找出製作漂亮結晶的方法,讓結晶以藝術的型態呈現,使大家更了解結晶多采多姿的細微變化。

大指蝦蛄的行為觀察研究

「大指蝦蛄」為夜行性動物,喜歡躲於洞穴中,故具有背光性與向觸性,牠的地域觀念很強,不會任意離開居所。「大指蝦蛄」在有居所、體型差距越大、晚間、饑餓、黑暗、小空間等情境下,其打鬥與爭奪居所行為會較強,而且打鬥行為強弱與爭奪居所成敗,具有高度相關性。

甜蜜來「靛」--靛胭脂的氧化還原反應

甜蜜來『靛』實驗俗稱振盪紅綠燈,是以氧氣作為氧化劑、葡萄糖為還原劑,使靛胭脂溶液在鹼性環境中因為氧化及還原產生不同顏色變化的可逆反應。我們發現葡萄糖濃度及溶液pH值會直接影響反應速率,其速率定律式為:R還原 = k[IC]0[C6H12O6]1 [OH-]1;若是振盪反應停止,可添加新鮮靛胭脂使其再生。此外,不同種類的還原劑會使此反應產生不同顏色,如還原力強的乙醛、丙醛會使溶液呈現橙色而不再變化。利用此振盪反應作為示範實驗的最佳化條件為:1.2%C6H12O6(aq)、0.5M NaOH (aq)的溶液50 mL,加入2.0 mL、1.0%靛胭脂溶液,第1次振盪時間約12~15分鐘,第2次循環開始其速率會增快,時間約縮短至5~8分鐘。

躍然紙上---探討防水宣紙的特性及應用

字畫受損的主要原因是宣紙中含有纖維質具高吸濕性,容易招致蟲蛀、發霉且易受環境塵埃污染,當字畫慘遭破壞後便失去原有藝術價值。 故本研究企圖將蓮葉之疏水性、自潔性實際應用於宣紙保存,我們利用奈米級二氧化矽設計下面六個實驗: (一)如何製作出疏水性最佳的奈米宣紙 (二)測試奈米宣紙透氣性 (三)比較奈米宣紙之吸水性 (四)觀察奈米宣紙抗日之照能力 (五)奈米二氧化矽處理對宣紙書寫的影響 (六)奈米宣紙的自潔效果 綜合結果:以毛筆沾取墨汁書寫在宣紙後,再以20%奈米級二氧化矽溶液處理,則宣紙可有效表現出疏水性、抗塵自潔、良好透氣性、且不吸水。最後將此技術實際應用於中國畫的保存方法上效果良好,為字畫保存方式提供更經濟有效的選擇性。

螞蟻也討厭塞車?~探討螞蟻覓食的交通量分佈情形

我們在2004 年7 月號的牛頓雜誌裡,偶然看到螞蟻會分配牠們的交通量這個訊息,但卻沒有多加說明,於是我們決定深入研究。我們設計了較簡單但不影響實驗結果的裝置,在公園蟻窩旁及室內各選定一個放置位置,並確認三種不同種類的螞蟻後便開始進行觀察。我們先選擇了三個地點來觀察螞蟻的生態,再著手設計了適當的實驗,開始進行研究。實驗內容包括:探討吸管(通道)顏色、粗細、易達性對螞蟻覓食交通量分布的影響。持續兩個月的研究,每天定時到三個地方統計及記錄,發現螞蟻會大略遵循著一定的規則分配交通量,例如在一條通道過於擁擠時,螞蟻會大略平均分布在兩條通道中;另一方面,螞蟻會較集中於易達的路徑等。而我們也發現此次的實驗設計,很適合當「捕蟻器」來使用,這可再深入研究。

前進!車

主要在探討:影響刷刷車在地面的行進路線及其速度的因素,含括了電池與馬達的位置、多少;旋臂的長短與重量;刷毛的長短與排列方式等。行進時無法定向的刷刷車,過程中不斷提出使車子走得更直、更穩的方法。並發現自製、改造的「保特瓶車」其實比「刷刷車」,更具備了在直線行進方面的穩定度,並呈現兩種車在直線行進與速度上的比較。

「驚濤駭“電”!」-波浪發電之研究

搖晃的浮台觸發了靈感,海浪的起伏決定了發電方法與實驗研究及研發的方向,包括了:\r 一、首先我們研發出創意繞線圈工具機,內含多種生活簡單用品之聯想與應用,並且可以精\r 準與方便地纏繞多圈線圈。\r 二、之後我們在發電管上纏繞漆包線圈的研究活動中,亦證明與歸納出了正確的纏繞線圈方\r 式為何。\r 三、接著創作出模擬海浪測試平台,內含有我們所設計的發電管套插座組體與自創電路測試\r 系統,讓我們在實驗測試發電管的發電電壓效率時,也發現與證明了線圈圈數、磁場強\r 度、線圈號數、以及纏繞線圈方式對發電電壓的影響與關係為何。\r 四、綜合實驗研究所得,並經長時間反覆研究,設計出海浪發電模型,樣式完全依據波浪上\r 下振動特性而來擷取波浪的能量,並能將其成功轉換成電能。

剪不亂,理還亂-我就是不變心

三角形有一個多邊形缺角時,重心會產生偏移,如何切割截角,使得截角後圖形的重心回到原三角形的重心。這樣的截角稱為不變心截角。本研究將三角形的缺角分成六類,並成功找出不變心截角法則,完成此六類的不變心截角。 我們並探討不變心等積切割問題,就是當三角形有一個多邊形的缺角時,在另外兩個對應位置截去兩個與缺角等積截角的作圖方法。我們先完成正三角的不變心等積截角。再以正三角形為媒介,透過平行線之間的面積轉移,完成底:高為2:√3的三角形之不變心等積截角。以此成功的例子為基礎,我們找出並證明任意三角形不變心等積截角的方法,並成功完成缺角為任意多邊形的不變心等積切割。

「鬚」換成林—榕樹氣生根形態構造及功能之探究

本研究詳細觀察榕樹氣生根不同環境下外部形態及內部構造變化、進一步測量不同部位吸水量,最後並探討濕度對氣生根生長的影響。研究發現氣生根下端新生部分呈黃白色,根尖具有根冠保護,溼度高時亦可長出根毛。往上表層漸木質化呈細長深褐色,接觸、斷裂、分支可使其增粗呈灰白色,型態已極似莖。氣生根木質部具6~8個輻射角,但中央一直具有髓,其與皮層、中柱內等薄壁細胞常含有葉綠體,明顯與多數雙子葉植物根中央為木質部有所不同。氣生根吸水主要供應本身生長,平均每週相對吸水量下段(0~5cm)約為0.125ml、上段(20~25cm)為0.104ml。在較高的相對溼度(>95%)下,會誘導氣生根長出根毛並加速伸長,每週可伸長達1.58cm。

哪個離子跑得快?

基礎化工這一門學科對於高職化工科學生而言是一門重要的科目,但其中不乏充滿深奧且抽象的理論。在電化學這一章的內容中主要敘述著電與化學之間的關係,並介紹電解質溶液的特性以及將電極浸入電解質溶液中所產生的一些現象。在電化學這一章節之中除了介紹電解質溶液的特性外,並結合物理及化學的知識,對溶液的導電性及離子遷移速率等作一番闡述。本實驗設計主要引用課堂中及基礎化工書本內所學習過物理及化學的知識,利用惠斯登電橋(Wheastonebridge)的原理架構為基礎設計出導電度計,利用此導電度計測量不同種類電解質、不同濃度的溶液及不同狀態的溶液,藉以了解各種狀態下的離子運動。