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CH1生活科學現象 - Coggle Diagram
CH1生活科學現象
LED 燈泡
半導體發光:利用 P 型與 N 型半導體結合,電能直接轉化為光能。
發光效率高:與傳統白熾燈相比,省電、發熱量極低。
藍光晶片革命:以藍光 LED 激發黃色螢光粉,調配出日常用的白光。
壽命超長:無燈絲燒斷問題,使用壽命通常長達數萬小時。
雷射(Laser)
受激輻射放大:全名為「經由受激輻射釋放的光放大」。
三大特性:高單色性(顏色極純)、高定向性(不散射)、高能量聚焦。
生活應用:條碼掃描器、簡報雷射筆、光纖通訊。
醫療與工業:雷射近視手術、金屬切割與焊接。
磁浮列車
磁極異名相吸/同名相斥:利用電磁鐵產生的磁力,使列車懸浮於軌道上方。
消除摩擦力:因為車身與軌道無接觸,大幅降低阻力,實現超高速行駛。
線性馬達推進:利用軌道兩側磁場的交替變化,產生向前拉與推的動力。
流線型車體:為了減少空氣阻力與高速行駛時的噪音。
紅茶、綠茶
發酵程度差異:
綠茶:不發酵茶(直接殺菁),保留最多兒茶素。
紅茶:全發酵茶,兒茶素多轉化為茶紅素與茶黃素。
兒茶素(GTP):強效抗氧化劑,綠茶含量最高。
茶胺酸:提供茶湯的鮮甜味(甘鮮感),具有放鬆神經的效果。
單寧酸(茶鹼):茶湯澀味的來源,浸泡過久會大量釋出。
咖啡
梅納反應:烘豆過程中的糖類與胺基酸受熱反應,產生迷人香氣與深褐色。
咖啡因:結構與大腦的「腺苷」相似,能暫時阻斷睡意訊號,達到提神效果。
綠原酸:咖啡中的主要抗氧化成分,在深焙過程中會受熱減少。
咖啡油(咖啡醇):未經紙濾網過濾時(如法式濾壓壺)會保留較多,影響口感。
不沾鍋
聚四氟乙烯(PTFE / 鐵氟龍):傳統塗層材質,摩擦係數極低,水與油都無法附著。
陶瓷塗層技術:新型物理不沾塗層,以二氧化矽為主,耐熱度較鐵氟龍高。
空燒危機:鐵氟龍塗層若加熱超過 260°C 開始變質,超過 350°C 會釋出有毒氟化物氣體。
清洗禁忌:不可使用鋼刷或尖銳鏟具,避免塗層刮傷剝落。
蘇丹紅(Sudan Red)
工業用合成染料:屬於脂溶性偶氮染料,常用於塑膠、機油、鞋油染色。
非法食品添加物:因不易褪色、色澤鮮艷,常被不法商家違法添加於辣椒粉、鴨蛋黃中。
致癌風險:代謝後會產生致癌芳香胺,已被國際癌症研究機構(IARC)列為第三級致癌物。
脂溶性難排出:因具備脂溶性,進入人體後容易積聚在脂肪組織中,增加肝腎代謝負擔。
光觸媒
二氧化鈦($TiO_2$):最常用的光觸媒材料,化學性質穩定。
光生載子反應:受紫外線(或可見光)照射時,會激發出電子與電洞。
強效氧化力:將空氣中的水與氧氣轉化為 氫氧自由基($\cdot OH$) 與 超氧離子($\cdot O_2^-$)。
功能:能分解細菌細胞壁、除臭、將有機污染物分解為 $CO_2$ 和水。
不鏽鋼
常見型號分類:
304 不鏽鋼(18/8):食品級,耐腐蝕性佳。
316 不鏽鋼(18/10):醫療級,添加「鉬(Mo)」,抗酸鹼與抗氯化物能力更強。
酸鹼腐蝕限制:雖然防鏽,但若長期接觸強酸、強鹼或高鹽分,保護膜仍可能受損。
鉻(Cr)的保護層:不鏽鋼中必須含有至少 10.5% 的鉻,會在表面形成一層極薄且致密的氧化鉻保護膜(被動層)來防鏽。
口罩(醫用/醫學等級)
三層結構防護:
外層:防潑水 PP 不織布(阻絕飛沫)。
中層:熔噴不織布(核心防禦層)。
內層:親水性不織布(吸收口鼻水氣)。
靜電吸附原理:核心熔噴布經過「駐極處理」帶有靜電,能吸附比纖維孔洞更小的微粒與病毒。
壓差與通氣性:口罩兩側的壓力差決定了呼吸的舒適度,需在過濾率與透氣度間取得平衡。