全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

第二名

隱形的木材-透明木材的製作、性質與應用

透明木材是什麼?透明木材是一種嶄新的未來性材料,兼具木材和玻璃的優點,材質輕盈、機械性佳、耐熱且不易被破壞,具有高透光、能阻隔紫外線及高光學霧性等。透明木材的製作可用1 mm飛機木放入去木質素液加熱6小時再經過水洗、漂白、以95%酒精清除木質素、填充環氧樹脂,在真空環境中靜置成形。實驗中發現以1M氫氧化鈉加0.8M亞硫酸鈉組成的去木質素鹼液製成的透明木材透光度最好,可達65%。在應用上,將透明木材放在太陽能光電板前,僅比玻璃減少5%的電壓,顯示透明木材可阻止光線卻不會減低太陽能光電板的發電能力。實驗也發現,透明木材的導熱能力和木片、玻璃相當。以透明木材製作光霧百葉窗,能濾除44%光線,提升23%室內均勻度,值得更深入研究。

驚嘆尤拉線群遇到60°與120°

本研究探討在平面上以一定點P切割△,尋找使三子△尤拉線共點之P點。這種點有無限多但有一定排列,我們用代數法求出P點軌跡方程式,且發現非正△中能使尤拉線群共點的P點軌跡分成三部分:1.封閉曲線2.外接圓3.開放曲線。另外發現共點Q軌跡在原△尤拉線上,分成三種:1.整條直線2.直線上下兩部分3.直線上中下三部分。進一步,若原△有一內角為60°或120°,則開放曲線變直線,封閉曲線變圓,且此圓的半徑恰好等於外接圓半徑。尋找使三子△尤拉線平行的切割點「I」,發現非正△都有1個I,且等腰△的I點可用尺規作圖畫出,正△中則有無限多I點呈擺線狀。最後用等腰△來探討P、Q競逐關係及速率的相對變化,非常有趣。

三乙氧基辛基矽烷與二氧化鈦反應之疏水性探討

本次實驗主要在於疏水塗層,透過在實驗室裡做出三乙氧基辛基矽烷與二氧化鈦反應生成的疏水塗料,將此疏水塗料沉積在清潔基板上,用不同的材質去沉積疏水塗料,比較不同材質的附著性,我們發現清潔基板要使用霧面玻璃,並且搭配重量百分比濃度約為11.3%的異丙醇溶液,或著將塗料塗到第三層,再搭配通風櫥抽乾,所顯現出的疏水效果會最明顯,接著探討疏水塗層的自清潔與應用在水泥與瓷磚上,再探討疏水塗層抑制黴菌生長。

見「色」思「期」-建立擴增實境(AR)顏色標籤-利用常見指示劑變色製作複合資訊標籤之可行性研究

物品的日期標籤一直是消費者了解商品可實用的重要資訊來源,但有時文字不易識別。有些標籤顯示期限,卻不能真實偵測商品恆溫運送與新鮮度。本研究企圖利用日常生活常見指示劑,透過控制變色條件,建構隨時間、溫度變色的變色標籤並結合手機擴增實境APP,增加使用者方便性。結果發現,加入酵母菌與白砂糖後的發酵過程,能改變與穩定酸鹼指示劑的變色時間。紫色高麗菜汁與本氏液,在調整添加物的比例後,還能控制變色時間與溫度。在製成新鮮度標籤上,以玻璃紙隔開食物較為合適。我們成功完成提供複合資訊的變色標籤,包括:冷藏食品標籤、冷鏈監測標籤、常溫監測標籤等三種標籤,透過連結手機擴增實境APP隨時了解變色標籤顏色所代表的訊息。

禁食惡果!特定波長LED燈用於瓜果蟲害防治之研究--以粉蝨及粉介殼蟲為例

可見光中的藍光可以驅殺果樹的害蟲!本研究在探討可見光中特定光波是否可以影響害蟲存活率,因而取代化學農藥。作法是利用特定LED紫燈/藍燈/綠燈/白燈,比較找出驅殺粉介殼蟲及粉蝨的效果。首先瞭解果農如何應對害蟲問題,持續找尋培養害蟲來實驗。接著研究光的原理及準備LED燈:排除LED燈對環境中温度、電磁波有影響,再實驗單片葉子上的蟲,找出各LED燈的最佳照射距離。進而開始實驗比較不同LED燈影響蟲的存活率,發現LED藍燈勝出,就以LED藍燈對於蟲在活體植栽上作實驗,確認可達到瓜苗害蟲的治療與預防。 現行農夫針對一般瓜果害蟲的物理防治法中,光的應用僅針對蟲的「趨光性」有著墨。本研究打破過去思維,希望找出可取代化學農藥的安心防治法。

Oh! Charming Environment And Nature of Kinmen’s Coast金門海岸資源之探討和環境教育主題桌遊製作

「民眾為主體」、「理解環境替代改造環境」是大多國家進行海岸環境保育的主軸,推估改善金門環境現狀的重點亦在於當地居民的投入,為提高民眾參與度,我們認為能從「環境教育」方面著手。本研究嘗試開發一套金門海岸環境教育桌遊,首先進行了文獻探討,深入了解金門海岸地景樣貌、生態資源和人文文化;其次設計問卷以調查金門學生對環境保育的概念和海岸的認知,從問卷結果發現,多數受試者對海岸的知識概念模糊;接著我們將金門海岸的資訊藉由兩個關鍵「卡牌內容」與「遊戲規則」融入大富翁桌遊方式,並針對設計成品進行前測、後測、延宕測驗、學習態度量表的實驗和分析,實驗結果顯示,此遊戲確實能有效提升金門學生對於金門海岸線方面的知識。

天洛神兵,黴軍止步~洛神葵對黴菌生長影響的研究

本研究主要探討洛神葵對黴菌生長的影響,以自家栽種的洛神葵為原料,在延緩黴菌生成能力上,成熟的洛神葵萼片較開花期的花苞組佳,而白洛神葵萼片優於紅洛神葵萼片。在培養基觀察下,質量比1:20的乾燥洛神葵萼片以100˚C萃取45分鐘,能有效延緩黴菌的生長,一週的黴菌生成面積小於1%。洛神葵濃度越高,則抑黴效果越好,強制植入黴菌實驗得知,洛神葵萃取液可有效延緩黴菌的生長,以質量比1:10效果最佳;研究中經由萃取液吸收光譜與總酚類化合物含量的檢測結果,推論出洛神葵成分中總酚類化合物的抑黴效果優於花青素的抑黴效果。將洛神葵添加於土司和果凍中皆有抑黴效果,且能延長室溫下的保存期限,是具有開發潛力的天然食品添加物。

利用植物菌質體探討菟絲子的蔓延與攀附

本研究利用植物菌質體找出菟絲子蔓延與攀附之調控機制。首先,觀察發現感染植物菌質體之平原菟絲子(C. campestris Yunck.)會產生多分支及莖短化的病徵。接著,測定感病之菟絲子體內植物菌質體SP1蛋白的表現量。本研究利用MEGA-X軟體,依照保留性高的TCP domain序列進行親緣演化分析,找出分別屬於TB1/CYC和CIN群的菟絲子TCP1與TCP2轉錄因子;利用RT-PCR確認平原菟絲子TCP1與TCP2基因表現;以pBA-N-SFP載體進行分子選殖,透過農桿菌浸潤法短暫表現菟絲子TCP1 與TCP2轉錄因子(CaTCP1、CaTCP2)及植物菌質體SP1蛋白。最後,利用西方墨點法確認植物菌質體SP1蛋白能降解CaTCP1及CaTCP2。因此,本研究推測感病菟絲子產生多分支及莖短化的機制,為植物菌質體分泌的SP1蛋白降解平原菟絲子TCP轉錄因子所致。

反泡泡空氣層厚度測量之探究

反泡泡是由一層空氣包裹著液體的泡泡,存在於液體之中,由於有不同於一般空氣泡泡的結構與運動行為,反泡泡的現象吸引了不少人對它進行研究,然而卻鮮少有人對反泡泡的空氣層厚度進行準確的測量。在這個研究中,我們提出一種測量方式,利用影像追蹤軟體Tracker對反泡泡在水中的運動軌跡進行記錄,並根據阿基米德原理,獲得空氣層在反泡泡中佔據的體積百分比。另一方面,由影片分析比較反泡泡破滅前後的影像,也可以測量估計空氣層包裹的液體大小與空氣層的體積百分比。比較兩種方法,我們得到相當一致的結果,說明反泡泡的空氣層厚度應在10-4-10-3cm的數量級,這與單一照片的測量結果有極大的差距,說明光的折射與反射效應對空氣層厚度的誤判有很大的影響。

血跡檢測-色素替代試劑與現行酚酞法之比較

血跡試劑通常利用氧化還原反應,檢測樣品當中是否含有血紅素,現行卡斯特-梅爾呈色試劑成分為還原酚酞,並以肉眼判讀試劑是否由無色變為粉紅。因其呈色易與血液樣品混淆,本研究改用Python、OpenCV、numpy進行試劑呈色之飽和度分析,輔助判讀試劑變色變化,並以食用色素靛藍、亮藍取代酚酞,製備顏色變化不同的血跡檢測試劑。結果顯示還原亮藍顏色無明顯變化,而還原靛藍則可取代還原酚酞進行血跡鑑定,且試劑顏色判讀為紅色變為黃色或無色,不易與樣品混淆。在反應速率測試中,還原酚酞與酒精以體積1.5:1混合;還原靛藍與酒精以體積1:1.5混合,試劑靈敏度最佳,偵測極限分別可達10-4與10-3的血跡樣品濃度。