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佳作

穿著Henna的寵物-寵物植物染之研究

隨著寵物在人類社會中角色重要性的提升,本研究希望能結合理論與實習,將植物染運用在寵物身上,建立寵物植物染的基本技術,且可提供飼主在家裡自行替寵物進行毛髮染色,使寵物能健康而又不失時尚流行。本研究以市售指甲花粉及自製植物染劑進行寵物毛髮染色之各項實驗。實驗結果顯示,只要我們充分瞭解及運用植物染色的各項條件,便可在寵物毛髮上創造出更多的時尚元素。

「布」同凡響~與植物有染

六種染材以 pH8.6 地下水加熱萃取染液,經 P.C.C.S.色票比色,再行煮染及六種媒染劑處理後,行染布 P.C.C.S.色票比色,結果將染液分成;(Ⅰ)福木、樟樹(淡橙色群)、(Ⅱ)毛柿、榕樹(紅橙色群)及(Ⅲ)乾荷葉、乾蓮蓬(暗赤色群);染布分為(Ⅰ)福木(黃色群)、(Ⅱ)榕樹、毛柿、樟樹(赤肌色群)及(Ⅲ)乾荷葉、乾蓮蓬(淺灰色群)三群;再以碳酸鈉及冰醋酸調出不同 pH 地下水溶液,以榕樹、福木為染材萃取、煮染及媒染,經 PANTONE色卡行比色,結果鹼性溶液有利於色素的溶出;酸性溶劑有利於染布著色,木醋酸鐵對染布的著色有強化作用,可能原因是,酸性能把染材中的另一種著色成份的溶解出來,且酸性條件可使染料帶負電,媒染金屬帶正電故染著力較佳;鹼性條件同為負電荷,故有相斥現象。

「石蓮食美」~抗氧化狠ㄍㄡˋ力

石蓮花易繁殖栽培,具高抗氧化力。實驗發現其抗氧化力會隨成熟度的增加而降低。採摘時間在10時前、儲藏以低溫4天內,其抗氧化力高。100℃持續加熱至20分鐘,抗氧化力不受影響,顯示其耐熱性好,是值得推廣研發的食材。以石蓮花溶液(水:石蓮花汁=1:1)取代清水沖泡奶粉或豆漿粉,加入乳酸菌粉(可用養樂多或優酪乳取代),不加糖,靜置室溫發酵約2天,即成高抗氧化力且無澀味的石蓮花優格。石蓮花經發酵後抗氧化力會提高,且隨發酵時間的增加而增加。應用石蓮花可去除食品殘留的過氧化氫:取豆干、麵腸約30克加水200㏄,加入石蓮花20克(約4片)浸泡1小時或煮沸2分鐘。應用石蓮花可製造氧氣:過氧化氫加入石蓮花,會加速分解而產生氧氣。

油 電 車

根據科學家的估算,石油大約在西元2050 年將被人類開採殆盡,屆時,電動車將成為未來之主流。電動車係以電力傳輸,具有無污染、無噪音、省能源之特色,完全符合現在及未來之環保要求;但考慮電瓶續航力不足以行駛較長距離,另以燃油引擎為輔,可在電瓶電力殆盡時提供另一動力輔助。另外,車輛在爬坡時電瓶產生之扭力無法有效行進,亦應由燃油引擎帶動車輛行進坡度路面。我們的設計是以此為重點,因此將之命名為「油電車」。油電車不以鏈條帶動,改由摩擦輪帶動燃油引擎,當以電力運轉時,摩擦輪可脫離後輪,以減少電力之損耗。此研究作品亦將探討,電流之改變對馬達輸出之扭力及馬力有何影響,我們發現可藉由電流控制模組之調整達到改變馬達動力的目的;另外,馬達功率的增加與驅動輪胎直徑的縮小皆有助於提高車輛的扭力。本車原係以三輪設計,採用後輪驅動、前輪轉向,但卻產生不穩定的過彎現象,現改以四輪運轉,即改善上述之缺點,以達到安全性高、操控容易之優點。希望本作品的研究可激起同學對環保之重視,使他們具有改變環境的念力及能力,期待我們的環境有更美好的未來。

屠龍高手-分解保麗龍細菌之分離

從麵包蟲、大麥蟲、汙水樣本中,我們利用單一碳源(聚苯乙烯)富基培養的方式,與吸光值的生長測定,總共分離出了七株可能可以分解聚苯乙烯的菌,其中又以C1的菌株在好氧培養下,分解保麗龍的能力最佳。另外我們做了16SrRNA基因的定序,並與NCBI(NtaionalCenterforBiotechnologyInformation)資料庫比對,比較親緣關係,也進行Biolog生理測試比對,比較生理特性的差異,發現B1、B2兩株菌株的比對結果皆為Citrobacter屬,且在生理測試方面兩者有相近的特性(附錄三),但發現兩者資料庫在A1、A2、C2、C3菌株的比對結果不相符,推測可能為這幾株菌株尚未有人進行分類與研究,必須進行更進一步的親緣關係比對。

液面跳跳球-界面化學液體表面現象研究

各種清潔劑的主要成分是界面活性劑,界面活性劑是一個分子同時含有親油基(長鏈碳氫脂肪基),和親水基(鉀、鈉、銨、乙醇胺等)的化學物質之總稱。可分為四大類,即陽離子、陰離子、兩性離子和非離子型。界面活性劑以一定濃度的流體成束狀流下時,會在底部形成小隆起,隨後出現如水花般的彈跳,此現象稱為「凱氏效應」。實驗發現,界面活性劑在滴下的瞬間若無液體在下方堆疊,則無法觀察到此液滴彈跳現象。此外我們想更進一步研究溫度對不同界面活性劑的影響,找出臨界溫度,此時分子間黏合力接近零,表面張力會變小,藉由對界面活性劑的了解可以找出界面化學中,分子間作用力的關係。

告訴你有多「色」--探討植物染色的效果

本實驗透過影像軟體的協助,擷取RGB值與灰階值,來分析布料種類、布料前處理、光照、洗劑處理、媒染劑如何影喜植物染色的效果,結果發現:1.布料前處理的影響根據布料種類而有差異,人造布料較需要布料前處理。2.布料種類以植物性布料染色效果最好,植物性布料次之,人造布料最差。3.光照、洗劑處理均會改變染布色澤,甚至會造成退色現象。4.媒染劑會使原本的染色色調改變,效果因煤染劑與染材種類而異。

咖啡王子一號店~研製咖啡渣活性碳

在台灣飲料市場的佔有率中,咖啡飲料高居第四名,由此可見咖啡渣數量是非常驚人的。上學期我們在自然課中學到燃燒的相關知識,於是我們決定運用乾餾法,展開「咖啡渣活性碳」的研究!透過實驗與操作,我們研發出「咖啡渣活性碳的製作方法」,也驗證自己研製的「咖啡碳」和活性碳一樣,具有吸附雜質以達到淨水和脫色的功能,更設計出具有環保概念且能實際應用於生活中的相關物品。研究過程中我們花了很多時間討論、設計並操作,為了突破實驗器材的限制,我們也多次前往五金行找尋突破器材限制的改良方法與靈感。師長和同學們都說我們的研究看起來很辛苦,但是因為有許多成長與發現,因此就算再辛苦我們也覺得非常值得。

驚奇的風力發電王國

我們在五下有學到關於電磁鐵的課程,電磁鐵的原理是「電生磁」,後來我們在偶然中發現和電磁鐵有密切關係的發電機, 它的原理剛好和電磁鐵相反,是「磁生電」。又因為「風大」是林口地區的特色,所以我們選擇風力發電為主題, 先查詢相關資料, 再針對發電機的各項變因著手進行實驗, 以驗證隱藏在電磁鐵和發電機背後神奇的科學原理。研究過程中, 我們瞭解各項變因與產生結果之間的關係, 更學習到如何解決困難, 也建立起對自己的信心與團隊成員彼此間的信任感, 相互之間的合作情形也越來越順暢。最後, 我們組裝麵包板( 電路板),完成驚奇的風力發電王國! 希望大家可以多利用環保方式來發電,以減少能源資源的耗損, 這樣人類的未來才能永續發展。

無盡的追逐—刺瓦姬針蟻(Hypoponera zwaluwenburgi)獵蟻兵團

刺瓦姬針蟻是一種普遍分布於台灣落葉層的全盲針蟻,除了分類、特徵、分布等基礎文獻之外,研究關於其行為的實驗少之又少。本實驗則主要針對刺瓦姬針蟻的獵食機制及特殊的俘虜行為進行探討,而在刺瓦姬針蟻與蓬萊點琉璃蟻、黑頭慌琉璃蟻的實驗中,發現刺瓦姬針蟻的兩種獵食模式,分別為逐次獵食及分巢獵食,更發現到刺瓦姬針蟻對蓬萊點琉璃蟻會有俘虜對方幼蟲的行為,而且刺瓦姬針蟻的俘虜行為是跨亞科的俘虜這時目前沒有正式報告發表的。在台灣更只有臭巨山蟻會有俘虜行為,但也只是同種間的俘虜。目前,只針對到刺瓦姬針蟻獵食的現象,並未進行更深一步的研究。未來則會朝向刺瓦姬針蟻獵食機制及影響俘虜行為的因素及俘虜目進行更深一步的研究。