全國中小學科展

第一名

河川沙洲面面觀

外婆住在火炎山下的大安溪旁,每回放寒暑假爸媽總會帶我到外婆家去住上一段時間,印象中,在外婆家的日子,總是那麼甜蜜而美好,因為在這段時間,我沒有功課的壓力,爸媽更不會逼我去學英文、寫書法,我可以盡情的和表哥下河抓魚,上山打鳥,有時在清早,或黃昏,爸媽會帶我到大安溪畔的高高堤防上去散步,欣賞大安溪的河面風光。前年的夏天,在大安溪寬闊的河床及礫石層疊幾乎寸草不生的河灘上,我無意中注意到兩個突出在河床中間的小島,我好奇的請教爸爸,河床上怎會有小島?是什麼原因造成的?小島上的地質、生物,又有些什麼特殊的現象?那是河川中的沙洲,至於沙洲的成因,地質及生物的特徵,我就在爸爸的指導下,展開了以下的觀察研究活動。

壓不扁的玫瑰花──『植物』形狀記憶合金及其應用

乾燥的葉脈標本,給人的是「鬆脆易破」的印象。但是「壓不扁的葉脈玫瑰花」,卻可以被折、被壓,而且噴灑水滴後,會重新綻放美姿,彷彿有生命力一般!我們試出不用傳統化學劑,比較自然、環保且能保留葉脈彈性的方法;利用葉脈小小的瞬間恢復力,製作些小玩意,請同學體驗葉脈「瞬間恢復力」的樂趣,我們看到同學眼睛為之一亮的神情!恰巧在網路上看到「記憶金屬」的影片,扭曲變形的記憶合金,放到熱水裡,會迅速的變回原來的造型;這和我們製作出來的葉脈標本,被折、被壓後,一噴水就會出現神奇的恢復力,好相似!我們很驚喜:我們製作出「『植物』形狀記憶合金」,創造葉子的「第二春」了!

有膜有漾-幾丁聚醣&聚乙烯醇薄膜探討

我們的研究主要是將身邊隨處可見的蝦殼,取蝦殼中的幾丁聚醣,將幾丁聚醣與聚乙烯醇混合製成薄膜,探討薄膜不同面向的特性,發現就薄膜表面結構來看,在打過氮氣電漿後,出現-NH及-CN基,且PVA比例越高,差異越明顯。混合薄膜中幾丁聚醣比例越高,越疏水。純PVA薄膜經高溫處理後變得親水性增加,若應用於製作塑膠品,在使用後的回收程序,只要加熱即可輕易溶於水。純PVA的應變(延展性)最佳,而PVA與幾丁聚醣比例1:1混合的薄膜可承受的力最大,可運用於抗形變及耐重的材料。有薄膜的不鏽鋼表面,比單純的不鏽鋼表面有更佳的抗腐蝕性,應用於人體內做生醫用途有其潛力。藉由此薄膜的抗腐蝕性和抗張性,或許可應用於改善血管支架外膜的材料性能。

我們需要新鮮的空氣-台中糖廠「飛灰」落塵的調查研究

1.一月十日,我們參加「台灣省教育廳和東海大學」聯和主辦的「保護自然環境」兒童畫報比賽;獲得團體優勝並得到獎金壹千陸百元。2.參加比賽後,增加了不少有關「保護自然環境」的知識。因此決定利用這筆獎金作為對保護自然環境的「宣傳研究」工作;藉以喚起大眾重視,保護自然環境。3.我們不能「一分鐘不呼吸空氣」所以「空氣」必須「保持乾淨」「以維護國民健康」。

五顏六色─利用旋光色散製造各種單色光

不同範圍波長的色光對某些植物之生長具增強或壓抑的作用〔 1 〕。而在自然界中,生化的領域裡,許多光反應受某幾段範圍波長色光的影響。大家所熟知的產生色光方法,不外乎是稜鏡色散、光柵色散及濾光鏡等。其中稜鏡色散、光柵色散對不同色光有分布在不同光徑上的缺點,而濾光鏡則只能得到其中某一範圍的色光,無法產生多範圍波長色光之光束。因此我們想到是否可以利用光的其他性質,來產生特定範圍的混合色光?以滿足生化反應上的需要。

天外飛來的體重

愛漂亮的姊姊又在量體重了,忽然間!她發現自己又變重了,這可是件不得了的事,使她幾乎不敢相信,於是就請我這位萬能大師來幫忙看看,這時我發現她是在地毯上測量體重,於是我將體重計搬到水泥地上來量,這下姊姊可眉開眼笑了,因為體重減輕了,雖然姊姊非常高興,我心裡卻覺得十分奇怪,原來只是想換個地方重量而已,沒想到水泥地上的體重和地毯上的體重,竟有如此大的差別,於是我找了最要好的朋友,同時請老師指導,開始研究這個問題。

「鋅」花怒放-鋅金屬花電析之研究

本研究是利用電流的化學效應,在乙酸乙酯與硫酸鋅溶液之交界面,生成如花朵般薄膜狀的鋅金屬結晶,命名為鋅花。並在各種變因中找尋最佳條件,以製作出平面,光亮,樹枝狀的電析成品。最後,試用廢乾電池之鋅殼作為主要反應物,以簡易方法製作鋅花,達到結合環保、科學、科技與藝術的生活應用。

快速體溫計

這是利用兩種不同的金屬焊接在一起,當電線兩端有溫度差時,線裏就有電流產生,因為兩條電線一條是合金,一是白金,兩條電線因受熱,內部的電子便開始游離,又因游離的電子數不同,所以才有電流產生,兩端溫差意大,所產生的電流也愈大;如有電流產生時,可以用安培計測出,看所測比的電流大小,來決定溫度的高低。

台灣海瓜仔形態測定學之研究

台灣海瓜仔為軟體動物,二枚貝綱( Bivalvia )、真瓣鰓類(Eulamellibranchia )、海瓜仔屬(Tapes)。分佈在蘇澳、基隆、淡水、新竹、澎湖等海岸,是食用經濟貝類一種 ( Kuroda 1941;郭 1964)。有關海瓜仔基礎生物學研究資料,除周( 1981 )在澎湖所作海瓜仔基礎生物學研究外,餘均闕如。本研究以形態測定學統計方法,輔以海瓜仔斧足肌肉蛋白電泳分析,探討淡水、苗栗、澎湖三地之海瓜仔,形態與生理是否有差異,以提供更進一步生態研究之參考。

星系團照妖鏡.

我們藉由電腦多體模擬的手段,透過對宇宙微波背景輻射中之Sunyaev-Zel’dovich 效應(簡稱S-Z 效應)的研究,來探討星系團的一些根本性質,以便應用在觀測上。重要的發現有: 一、 星系團的S-Z 效應之強度(即所造成之背景輻射的溫度變化)ΔT = ,其中 r 為至星系團中心的距離,a、b、c均為常數,且c = ?1.0 ± 0.22。 二、 星系團的質量密度 = ,且c = ?0.71± 0.087。 三、 星系團總質量M(單位為太陽質量)與其中心S-Z 強度ΔT(單位為K)的關係為: M = 1018.2±0.360 ×T1.00±0.081。 四、 星系團總質量M與其總積分ΔT (ΔTtotal)的關係為: 五、 以後將可根據以上的四和五,推算出所觀測到之S-Z 星系團的質量。 我們的研究成果,將可在短期的未來,直接應用在許多期待中的觀測結果上,以揭開星系團 的神祕面紗。