第52屆--民國101年

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。

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。

設計模擬實驗，找出正式實驗時會遇到的問題與狀況，並加以克服，以減少正式實驗時的問題，進行一系列的探討實驗，從（一、豆子種類）→（二、溫度差異）→（三、有無照光）→（四、有無壓重物）→（五、燒杯及壓板的大小）→（六、空氣流不流通）→（七、豆子品質），探討各種變因對綠豆芽生長的影響，進而找出種植最棒、最好吃綠豆芽的方法。經由此次的實驗，我們發現要種出最棒、最好吃的綠豆芽，需要一個不照光、黑暗的環境，使用健康的豆子，將豆子事先泡水，讓豆子吸水膨脹，挑出不發芽，不健康的豆子，再將健康的豆子平鋪在容器上，放上隔板，用8倍豆子顆數的重量（gw）施壓，並定時、適量澆水，5-6天後，就可以吃到最好吃的豆芽菜。

牡蠣殼、蛤蜊殼、蛋殼、蜆殼等廚房裡的廢棄生物殼都含有碳酸鈣的成分，它們和酸性溶液反應都會產生二氧化碳。酸性溶液的酸度越高，廢棄生物殼產生二氧化碳的量越多。在相同的酸性溶液裡，廢棄生物殼粉以牡蠣殼粉和蛋殼粉產生的二氧化碳量較多，蛤蜊殼粉次之，蜆殼粉最少。廢棄生物殼粉顆粒越細，產生二氧化碳的量越多；廢棄生物殼粉量越多，產生二氧化碳的量也越多。以600ml容積的汽水瓶，設計一個廚房裡最佳比例的二氧化碳滅火器，無論酸性溶液為何，和廢棄殼粉的調配滅火30cm距離最少比例均為小蘇打粉＜泡打粉＜蛋殼粉＝牡蠣殼粉＜蛤蜊殼粉，這與廢棄生物殼粉所含的碳酸量多寡有關。

為提高紅蘿蔔利用價值、增加農民收益與農產品利用率，本實驗以採收後規格外之紅蘿蔔為主材料，將其添加在蜂蜜蛋糕中，同時改良製作及烤焙方法，開發健康取向的紅蘿蔔蜂蜜蛋糕。為了找出最佳配方，本研究主要探討蜂蜜蛋糕的製作方法，而以烤焙流程的改良為輔，改良基礎配方，將紅蘿蔔添加於蜂蜜蛋糕中，賦予蜂蜜蛋糕新的風味。結果顯示：以雙層鋁箔盒中間加水，可以取代傳統木製框架烤焙；利用分蛋打法可以取代添加乳化劑的全蛋打法；添加烘焙百分比70%冷凍紅蘿蔔、38%蜂蜜及9%沙拉油，可以得到最佳風味。同時喜好性官能品評結果顯示：本實驗開發的健康取向紅蘿蔔蜂蜜蛋糕，在外觀、形狀、大小、顏色、口感、甜味、蜂蜜味、紅蘿蔔味、黏牙度、濕潤度、彈性等整體接受度達81%以上。

在高中實驗課本中有[氯化鉛溶解度積]實驗，但不同課本所提供PbCl2的Ksp值有相當大差異，故本研究除了將課本中所述的三種實驗方法驗證過，另加入四種不同實驗方法，一併作比較。研究中的七種實驗方法分別為：由氯化鉛溶解量推求(溶解度法)、三種沉澱法(形成PbSO4、形成PbCO3、形成PbCrO4)、三種滴定法(莫爾法、間接柏哈法、法揚士法)，由實驗數據顯示，除了溶解度法數據有較大差異，其餘六種實驗方法所求得數據相當接近，故我們由實驗證實PbCl2在25°C下的Ksp值為5.6x10-4 本研究也對所應用七種實驗方法的優缺點作一比較，又實驗過程中，溫度的改變會影響溶度積大小，因此實驗中我們改變數種不同溫度來測量氯化鉛溶度積，將所得數據一併作比較。

體型最大的台灣大蟋蟀雜食偏植食，穴居在砂土中，一年一代。會挖多樣化的地道，常呈Y字形，有主通道和通氣孔。洞穴深度、直徑隨齡數增加而增大。夏秋交配，雌、雄成蟲在同地道，另闢通道產卵，以卵越冬。齡數愈低，跳高能力較佳。成蟲耐水程度高。翅膀有兩塊黃斑的黃斑黑蟋蟀雜食偏肉食，草棲，一年3~4代，有褐色型與黑色型兩種。褐色型蟋蟀步足呈深褐色與生活在土壤有關。交配時公蟲在下、母蟲在上。齡數愈低，跳遠能力較佳。蟋蟀前足可攝食或挖土，前足的脛節有聽器，後足可彈跳，有咀嚼式口器，革質上翅及膜質後翅。母蟲產卵在土中，腹末尾毛幫助產卵。兩種蟋蟀的若蟲蛻皮七次變為成蟲，幼年高死亡型。皆趨光，偏好藍光，不喜好黃光。

我們以魔方陣做為科展的出發點，過程中，發現到多種魔方陣的快速解法，但質數魔方陣並沒有快速解法，進而有了找出3階質數魔方陣快速解法的念頭。首先對質數的性質作探討，瞭解質數並沒有一般式的表示法，增加了尋找快速解法的難度。在後續的過程中，本研究將質數分為兩大類，一類為3k+1的型態，另一類為3k-1的型態，發現都可找到3階質數魔方陣，在限制定和為最小的要求下，確定魔方陣的中心數字為59時，有定和最小的3階質數魔方陣。本研究採用因數與倍數的概念，分析3階質數魔方陣定和性質，瞭解定和為3的倍數，藉由將質數分為3k+1及3k-1兩類，根據其中k的數字相加為定數，以較快速且有系統的方式找到3階質數魔方陣。

本研究設計的植生牆轉軸式支撐架系統裝置理念是以旋轉門為構想來源，使植生牆可以將外部牆面轉至室內進行維修工作，改善原有植生牆支撐系統的工作性。此裝置主要係由立桿兩側設置掛架，並於掛架面吊掛盆體，形成雙面栽植，立桿底端設軸承、軸心桿，形成可旋轉之功能。利用此裝置之旋轉功能，其實用性與設計特點如下列所示： (一) 由原本固定支撐改良成轉軸式支撐架系統，改善植生牆工作性。 (二) 將植生牆轉軸式支撐架系統底座釘固於公寓大樓陽台之女兒牆，除了可形成綠色植物景觀及遮陽效果，並可調整遮陽、通風角度。 (三) 結合窗簾、花台、鐵窗、遮陽板等功能，減少能源浪費，改善鐵窗外部美觀問題，及了解本研究裝置對建物立面綠化減碳之節能效益。

我們利用一連串的實驗探討糯米紙的各種性質，包含燃燒、溶解、導電、黏度等變化，更自己實際製作糯米紙，還將糯米紙作成酒精試紙，來檢測酒精濃度。這才發現小小的糯米紙，看似簡單卻隱藏著大奧秘。