翻滾吧水滴-奈米碳黑砂紙疏水性質與水滴在其表面滾動機制之探討
- 國立臺灣科學教育館 中小學科學展覽會作品集 @ 國立臺灣科學教育館

作品名稱翻滾吧水滴-奈米碳黑砂紙疏水性質與水滴在其表面滾動機制之探討的作者是許景茹,劉暢, 指導老師是徐志成,許永昇, 學校名稱是臺北市立麗山高級中學, 屆次是第58屆--民國107年, 組別是高級中等學校組, 科別是物理與天文學, 得獎情形是佳作, 摘要或動機是本研究探討奈米碳黑砂紙表面之滾動角、接觸角、靜摩擦係數與水滴大小關係。使用防水噴劑、氟素和碳黑處理不同型號之砂紙表面。利用接觸角、滾動角探討其不同表面、不同體積水滴之疏水性差異。斜面法與力感測器則測量靜摩擦係數差異。結果顯示碳黑砂紙上水滴體積越大,水滴的長短軸比值、接觸角皆增加,液滴接觸固體表面積的....

作品名稱翻滾吧水滴-奈米碳黑砂紙疏水性質與水滴在其表面滾動機制之探討
科展類別全國中小學科展作品
屆次第58屆--民國107年
組別高級中等學校組
科別物理與天文學
得獎情形佳作
學校名稱臺北市立麗山高級中學
指導老師徐志成 | 許永昇
作者許景茹 | 劉暢
關鍵字(空)
摘要或動機本研究探討奈米碳黑砂紙表面之滾動角、接觸角、靜摩擦係數與水滴大小關係。使用防水噴劑、氟素和碳黑處理不同型號之砂紙表面。利用接觸角、滾動角探討其不同表面、不同體積水滴之疏水性差異。斜面法與力感測器則測量靜摩擦係數差異。結果顯示碳黑砂紙上水滴體積越大,水滴的長短軸比值、接觸角皆增加,液滴接觸固體表面積的比例會變小,滾動角也變小。透過砂紙顆粒與碳黑可模擬出如植物葉片表面的突起物與絨毛。根據理論所推得的液滴接觸固體表面積之比例越大,滾動角越大,因水滴與載體間形成空氣層,使水滴較容易下滑。並發現砂紙疏水性最佳的為型號1000之碳黑砂紙,其接觸角145.1度,滾動角3.7度,液滴接觸固體表面積之比例0.13。
附件名稱http://27麗山高中 高級中等學校組 物理與天文學科 翻滾吧水滴-奈米碳黑砂紙疏水性質與水滴在其表面滾動機制之探討.pdf

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作品名稱

翻滾吧水滴-奈米碳黑砂紙疏水性質與水滴在其表面滾動機制之探討

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第58屆--民國107年

組別

高級中等學校組

科別

物理與天文學

得獎情形

佳作

學校名稱

臺北市立麗山高級中學

指導老師

徐志成 | 許永昇

作者

許景茹 | 劉暢

關鍵字

(空)

摘要或動機

本研究探討奈米碳黑砂紙表面之滾動角、接觸角、靜摩擦係數與水滴大小關係。使用防水噴劑、氟素和碳黑處理不同型號之砂紙表面。利用接觸角、滾動角探討其不同表面、不同體積水滴之疏水性差異。斜面法與力感測器則測量靜摩擦係數差異。結果顯示碳黑砂紙上水滴體積越大,水滴的長短軸比值、接觸角皆增加,液滴接觸固體表面積的比例會變小,滾動角也變小。透過砂紙顆粒與碳黑可模擬出如植物葉片表面的突起物與絨毛。根據理論所推得的液滴接觸固體表面積之比例越大,滾動角越大,因水滴與載體間形成空氣層,使水滴較容易下滑。並發現砂紙疏水性最佳的為型號1000之碳黑砂紙,其接觸角145.1度,滾動角3.7度,液滴接觸固體表面積之比例0.13。

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作者: 林雯渟 | 陳昱文 | 指導老師: 劉承珏 | 學校名稱: 臺中市立臺中女子高級中等學校 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 探究精神獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本研究使用1910年至2017年的PDO指數、氣壓、海溫、雨量資料,分析北太平洋西部受到太平洋年代際振盪(Pacific Decadal Oscillation, PDO)的影響。 首先以台灣多處測...

「震」知道了—臺灣南部板塊隱沒帶附近地震群研究

作者: 楊俐婷 | 廖珮妤 | 指導老師: 蔡靜誼 | 洪瑞和 | 學校名稱: 高雄市立高雄女子高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 第二名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本報告分析位於台灣西南部東經120.5度、北緯21.7度地震群。數據顯示在1994~2017年6月間,共出現10次規模大於5.0的大地震,震源深度均為40公里左右,歸納地震發生時間發現約2到5年發生一...

追風去吧:由中壢泰豐輪胎廠燃起的跟「風」潮

作者: 陳柏佑 | 指導老師: 蕭榛嫈 | 學校名稱: 國立中央大學附屬中壢高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: (鄉土)教材獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 2017年1月17日中壢泰豐輪胎廠發生火警,蒐集環保署空氣品質測站的數據後分析,發現: 一、 距離輪胎廠愈近,觀測到的汙染物濃度愈高。 二、 中壢測站的背景值多高於其他測站,推測與中壢工業區的排放...

利用恆星周日運動之研究求其位置的誤差

作者: 李呈燁 | 曾柏瑜 | 郭宥麟 | 指導老師: 陳正元 | 學校名稱: 臺中市立文華高級中等學校 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 我們知道天上恆星周日運動轉動的角速度與地球自轉的應該會是一樣的,但是因為大氣折射和大氣擾動的影響,所以當我們真正觀測的時候,其轉動的角度真的會和理論一樣嗎?我們照出一些連續時間的照片,分析找出觀測值誤...

運用雷達回波研究柯羅莎颱風眼牆結構

作者: 蔡沛㚬 | 江柏蓁 | 詹景翔 | 指導老師: 劉宏二 | 黃冠夫 | 學校名稱: 國立嘉義高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 團隊合作獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本研究運用大氣水文資料庫的五分山雷達資料,經軟體程式碼編寫讀檔分析出2007年10月柯羅莎颱風侵台期間的雷達回波,發現如下:一、此颱風結構非對稱且有類雙眼牆的結構,在靠近台灣時受地形影響有內外眼牆再度...

風度「偏偏」-分析颱風風場的不對稱性及實驗模擬

作者: 莊詠軫 | 吳孟璟 | 余慧安 | 指導老師: 蘇毓智 | 楊子瑩 | 學校名稱: 高雄市立仁武高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 第一名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 為分析侵台颱風風場的不對稱性,本研究分析測站的實際風速資料,並設計氣流場實驗模擬。我們發現,未受地形破壞前,西行颱風半徑普遍是西>東,北>南,可能受高壓位置、東北信風造成;北行颱風大氣環境複雜,6號路...

魚「藥」龍門-探討百合對斑馬魚各個階段的影響

作者: 陳博淵 | 徐碩謙 | 指導老師: 林琬亭 | 學校名稱: 國立鳳山高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 動物與醫學學 | 得獎情形: 佳作 | 關鍵字: | 摘要或動機: 百合具安心安神的功效,使我們想觀察百合是否對其他脊椎動物也有相同的作用,本實驗想藉觀察斑馬魚的發育及行為,探討百合對脊椎動物的影響。最初假設百合的濃度會影響魚卵存活率,經實驗發現浸泡在12.5%的百合...

觸媒紙合成暨可重複使用之探究

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新式二硫化鉬複合材料用於光催化分解有機物研究

作者: 呂彥勳 | 凃冠竹 | 洪璿祐 | 指導老師: 陳建廷 | 學校名稱: 國立臺灣師範大學附屬高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 團隊合作獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本實驗透過MoS2與Keggin金屬氧化物複合,分解水中有機物。MoS2價格便宜,具有與石墨烯相似的平面結構,且吸收波段位於可見光範圍。超音波震盪輔液相剝離法製造奈米級MoS2,創新使用深共熔溶劑Ch...

一「氮」遇見你,氯化銨與亞硝酸鈉的邂逅

作者: 李軒慈 | 林芯嫚 | 范開媛 | 指導老師: 林揚閔 | 陳瑞麟 | 學校名稱: 國立宜蘭高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 佳作 | 關鍵字: | 摘要或動機: 原理 : NH4Cl + NaNO2=>N2 + 2H2O + NaCl 反應速率: R=k[NH4Cl]m[NaNO2]n 活化能: ...

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作者: 周俐伶 | 劉宇欣 | 徐子筑 | 指導老師: 劉育宏 | 學校名稱: 新北市立丹鳳高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 佳作 | 關鍵字: | 摘要或動機: 從環保署2015~2017年報中,全國酸雨(pH值小於5.0)比例最高在萬里及觀音站,全國鹼雨(pH值大於7.1)比例最高在崙背站。經統計分析後,我們發現以下結論: 一、 觀音和萬里站都是離海近且較...

「清」出於「蘭」- 宜蘭地區之氣粒狀汙染物於不同時間尺度下之研究

作者: 呂柏諺 | 何昌倫 | 李德威 | 指導老師: 林國華 | 學校名稱: 國立宜蘭高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 佳作 | 關鍵字: | 摘要或動機: 雪隧通車後,宜蘭居民對於遊客增加及房地產價格飆漲有深切感受,而近年環保意識 抬頭、群眾更關切空污議題,我們當然也不例外。 我們以宜蘭、冬山測站為研究測站,並以空氣品質指標汙染物為研究對象,後以不...

恨鐵不成窗-鐵皮屋開窗與散熱的影響

作者: 洪易 | 曾宥慈 | 指導老師: 施怡如 | 陳其昌 | 學校名稱: 國立臺南第一高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 第三名 | 關鍵字: 開窗散熱、對流、鐵皮屋 | 摘要或動機: 每年夏天,我們常為鐵皮屋內的高溫而煩惱,因此開始著手研究開窗與鐵皮屋散熱的關係。我們利用鋁罐模擬鐵皮屋,測量鋁罐加熱後內部氣溫下降曲線,來研究在不外加空氣流動下不同開窗面積、位置的散熱快慢的差異及外加...

Co-movement!秋颱共伴效應之深入探討

作者: 蕭柏智 | 范傑翔 | 蔡帛原 | 指導老師: 王靖華 | 洪逸文 | 學校名稱: 國立臺灣師範大學附屬高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 第三名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 共伴效應發生的颱風時常帶來嚴重災情,促使我們投入對秋颱共伴效應的分析。利用地面風場、輻合輻散場、衛星雲圖、測站氣壓雨量等統計資料以及颱風路徑等資料分析後,顯示在中央氣象局分類的五號、六號、九號路徑的颱...

臺灣冬季氣壓、海溫、雨量與PDO指數之相關性研究

作者: 林雯渟 | 陳昱文 | 指導老師: 劉承珏 | 學校名稱: 臺中市立臺中女子高級中等學校 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 探究精神獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本研究使用1910年至2017年的PDO指數、氣壓、海溫、雨量資料,分析北太平洋西部受到太平洋年代際振盪(Pacific Decadal Oscillation, PDO)的影響。 首先以台灣多處測...

「震」知道了—臺灣南部板塊隱沒帶附近地震群研究

作者: 楊俐婷 | 廖珮妤 | 指導老師: 蔡靜誼 | 洪瑞和 | 學校名稱: 高雄市立高雄女子高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 第二名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本報告分析位於台灣西南部東經120.5度、北緯21.7度地震群。數據顯示在1994~2017年6月間,共出現10次規模大於5.0的大地震,震源深度均為40公里左右,歸納地震發生時間發現約2到5年發生一...

追風去吧:由中壢泰豐輪胎廠燃起的跟「風」潮

作者: 陳柏佑 | 指導老師: 蕭榛嫈 | 學校名稱: 國立中央大學附屬中壢高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: (鄉土)教材獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 2017年1月17日中壢泰豐輪胎廠發生火警,蒐集環保署空氣品質測站的數據後分析,發現: 一、 距離輪胎廠愈近,觀測到的汙染物濃度愈高。 二、 中壢測站的背景值多高於其他測站,推測與中壢工業區的排放...

利用恆星周日運動之研究求其位置的誤差

作者: 李呈燁 | 曾柏瑜 | 郭宥麟 | 指導老師: 陳正元 | 學校名稱: 臺中市立文華高級中等學校 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 我們知道天上恆星周日運動轉動的角速度與地球自轉的應該會是一樣的,但是因為大氣折射和大氣擾動的影響,所以當我們真正觀測的時候,其轉動的角度真的會和理論一樣嗎?我們照出一些連續時間的照片,分析找出觀測值誤...

運用雷達回波研究柯羅莎颱風眼牆結構

作者: 蔡沛㚬 | 江柏蓁 | 詹景翔 | 指導老師: 劉宏二 | 黃冠夫 | 學校名稱: 國立嘉義高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 團隊合作獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本研究運用大氣水文資料庫的五分山雷達資料,經軟體程式碼編寫讀檔分析出2007年10月柯羅莎颱風侵台期間的雷達回波,發現如下:一、此颱風結構非對稱且有類雙眼牆的結構,在靠近台灣時受地形影響有內外眼牆再度...

風度「偏偏」-分析颱風風場的不對稱性及實驗模擬

作者: 莊詠軫 | 吳孟璟 | 余慧安 | 指導老師: 蘇毓智 | 楊子瑩 | 學校名稱: 高雄市立仁武高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 地球與行星科學 | 得獎情形: 第一名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 為分析侵台颱風風場的不對稱性,本研究分析測站的實際風速資料,並設計氣流場實驗模擬。我們發現,未受地形破壞前,西行颱風半徑普遍是西>東,北>南,可能受高壓位置、東北信風造成;北行颱風大氣環境複雜,6號路...

魚「藥」龍門-探討百合對斑馬魚各個階段的影響

作者: 陳博淵 | 徐碩謙 | 指導老師: 林琬亭 | 學校名稱: 國立鳳山高級中學 | 屆次: 第58屆--民國107年 | 組別: 高級中等學校組 | 科別: 動物與醫學學 | 得獎情形: 佳作 | 關鍵字: | 摘要或動機: 百合具安心安神的功效,使我們想觀察百合是否對其他脊椎動物也有相同的作用,本實驗想藉觀察斑馬魚的發育及行為,探討百合對脊椎動物的影響。最初假設百合的濃度會影響魚卵存活率,經實驗發現浸泡在12.5%的百合...

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