作品延續2020全國科展特優作品「風再起時」，本組將橫流風扇改成鋁製扇葉…等多項改善；以3D列印設計機構本體，並組合塑膠齒輪做成纜車，自製類低速風洞，提高風速避免亂流，完成實驗；作品經5次改善，具備以下功能： 1. 可以順、逆風行走各方向吹來的風均可以利用。 2. 纜車可以控制正反向行走。 3. 可調整快慢速度,以節省時間。 4. 設定慢速行走時扭力增加，可負載重量。 5. 在無風情況下，可使用電動馬達驅動纜車行走。 6. 在無風無電力下，可旋轉搖柄帶動纜車。 7. 在故障及緊急情況時 ，可打空檔滑向下坡方向停靠站。 作品測試：分別以自製類風洞測試，與不同坡度實驗，施予不同方向強、弱風等實驗，結果顯示：纜車扇葉轉速與行走速度均有一致規律。荷重實驗：本體重652.8 g，可以荷重1.6 kg，速度達 0.12 cm/s。

隨著養身觀念提升，不少小農採自給自足的方式耕作經營，利用黑水虻處理自家廚餘→再將幼蟲餵食雞鴨→雞鴨再供人類食用。如此簡短的食物鏈，若餵給黑水虻幼蟲的食料中含有農藥或抗生素等，殘留於蟲體內，再使用含有有害物質的黑水虻幼蟲，餵食雞鴨，再由人類將餵食黑水虻幼蟲的雞鴨吃下肚，是否會造成食安的問題? 由研究結果顯示，經由黑水虻幼蟲處理過的生廚餘及有機質，達滅芬會殘留在虻糞、蘇力菌會造成黑水虻幼蟲死亡、四環黴素會殘留在蟲體內，對於要使用黑水虻處理相關廢棄物時，應妥善依不同餵養料先進行不同處理方式，勿讓可能存在的有害物質進入食物鏈，希望未來能應用在各種農業方面上，達到綠色環保的效益又能免於陷入食安問題之窘境。

從正n邊形的頂點、各邊中點的選取定義出「正n邊形上不連續頂點所構成內接k多邊形」。 一、k的範圍限制 [(n+1)/2]≤k≤n 二、數量遞迴關係式 T_n (k)=T_(n-2) (k-1)+T_(n-1) (k-1) 三、數量總和 T_n=∑_[(n+1)/2]^n▒〖n⋅k!/((n-k)!(2k-n)!)⋅1/k〗且T_n=((1+√5)/2)^n+((1-√5)/2)^n,n≥5 四、種類 R_n (n)=1_ ,R_n (n-1)=1_ ,R_n (n-2)=[(n-2)/2]_ , R_n (n-3)=[(n-4)/2]+[(n-7)/2]+[(n-10)/2]+⋅⋅⋅+[(n-3m-1)/2] 五、種類公式：取(n-k,2k-n)=d且d的因數為d_1,d_2,⋅⋅⋅,d_w， φ(d_i)表示不大於d_i且與d_i互質的正整數個數 (1) k為奇數 R_n (k)= 1/2k ( ∑_(i=1)^w▒〖φ(d_i)〗 (k/d_i )!/((n-k)/d_i )!((2k-n)/d_i )!+k∙((k-1)/2)!/[(n-k)/2]![(2k-n)/2]!) (2) k為偶數，n-k,2k-n為奇數 R_n (k)= 1/2k ( ∑_(i=1)^w▒〖φ(d_i)〗 (k/d_i )!/((n-k)/d_i )!((2k-n)/d_i )!+k∙((k-2)/2)!/((n-k-1)/2)!((2k-n-1)/2)!) (3) k為偶數，n-k,2k-n為偶數： R_n (k)=1/2k (∑_(i=1)^w▒〖φ(d_i)〗 (k/d_i )!/((n-k)/d_i )!((2k-n)/d_i )!+k/2 (((k-2)/2)!/((n-k-2)/2)!((2k-n)/2)!+((k-2)/2)!/((n-k)/2)!((2k-n-2)/2)!+(k/2)!/((n-k)/2)!((2k-n)/2)!)) 六、T_n、R_n可能是新發現的數列。 七、正n邊形上m等分點不連續頂點所構成內接 邊形 遞迴關係式 T_((n-2,m)) (k-1)+m⋅T_((n-1,m)) (k-1)=T_((n,m)) (k) 數量總和 T_((n,m))=∑_[(n+1)/2]^n▒〖n⋅k!/((n-k)!(2k-n)!)⋅1/k〗⋅m^(2k-n) 八、正n邊形上m等分點不連續頂點所構成內接多邊形，皆可由aa拼板、ab拼板、bb拼板組合而成，並找到各拼板的種類個數。

在本實驗中要探討八種豆科植物萃取物之抑菌能力，從所選的豆科植物之種子分別用水與酒精進行濃縮萃取。研究目的是為了開發以天然植物為主的抗菌物質，減少對環境的污染及危害。針對校園衛浴設備的水槽、地板、小便斗、馬桶進行採樣。實驗中選擇各設備菌落數最多的菌種單獨分離出來進行抑菌能力之實驗。在抑菌能力中會從濃度和劑量等兩方面去探討不同豆科植物的抑菌能力，並與酒精一同比較抑菌能力。結果顯示本實驗所選用之豆科植物:紅豆、花生、黃豆、四季豆具有抑菌能力，在加入酒精一同比較後我們發現黃豆、花生、四季豆與花生之抑菌能力高於酒精。在閱讀相關文獻之後，我們判斷豆科植物中可抑菌的物質為黃酮等酚類化合物。

夏日經常看到市場的阿公阿嬤在拍瓜聽音選瓜，令人疑惑拍西瓜真可選中好吃的西瓜嗎？正巧六年級的自然課中學到音叉敲擊時的聲音振動及頻率高低關係，引發我們的聯想：可以應用AI人工智慧的聲音辨識技術來正確辨識西瓜的新鮮／成熟度 ，甚至利用手機 App進行有效判別嗎？ 本研究中發現： 1) 不同位置的果肉，甜度也會有所不同；不論大小顆，西瓜中心果肉是最甜的部份；2)西瓜的密度與西瓜甜度無明顯相關；3)冬天西瓜放置兩週（成熟）可能達到最佳甜度，放置四週（過熟）甜度則大幅降低 。 本研究有兩項設計：1)製作一款固定敲擊力量的敲擊器；2)全國首創西瓜新鮮／成熟度辨識App，可以讓消費者方便地用手機即可挑選成熟好吃又甜的西瓜，這是本研究最大貢獻。

本研究利用自製包覆薄膜裝置，在濕粉圓表面包覆雙層海藻酸鈣薄膜(內層1.0%海藻酸鹽+外層0.5%海藻酸鹽)，經自然乾燥製成新型粉圓，可浸泡冷水不會崩解或破裂，且水分完全滲入粉圓內部僅需25分鐘；新型粉圓在泡水25分鐘後，其內部水分含量高達51.67%。新型粉圓要達到100%煮熟率之時間，僅乾粉圓的37.80%、濕粉圓的42.75%，省時效果十分明顯；而所消耗電能，僅乾粉圓的25.57%、濕粉圓的28.81%，節能效果極為顯著。新型粉圓經全質構分析(TPA)之彈性已達到商品化之水準，並經官能品評驗證，受試者對新型粉圓各項目之喜好程度均優於濕粉圓。最後，測試新型粉圓之水活性僅為0.684，其Aw值明顯低於一般微生物生長界限0.8，可在常溫下長時間貯存。

新冠肺炎疫情期間，拍攝不少戴口罩的照片，但人們希望能保留未戴口罩照片，為了解決這個問題，本研究建構人臉口罩去除系統，給予無口罩覆蓋的來源圖片作為參考，透過擷取人臉和口罩輪廓的特徵點，進行人臉置換、圖像填補與色彩優化等步驟，對於戴口罩圖片的口罩區域進行人臉復原。 本研究透過校正戴口罩人臉特徵點的誤差，設計改良演算法精準地偵測口罩區域，利用輪廓偵測演算法擷取口罩輪廓特徵點框出區域，將來源圖片的對應區域置換到戴口罩圖片上，並使用圖像填補技術修復填補口罩置換後的殘影，再對圖片置換的拼接處進行色彩優化，讓整體臉部膚色具一致性，經成效評估驗證，成功自然地將戴口罩圖片復原為未戴口罩的真實樣貌。

本研究嘗試設計並合成出一具有特定結構之分子工具，期望利用化學反應的方式，以化合物結構的性質，與分子工具進行特定的反應，達到精準將目標具特定結構之少量化合物從巨量物質中分離的效果。 以苯環為基本結構，我們在反應中逐步加上我們所要的分子基團，以達成分子工具預期中的功能。在每一步的反應進行分離和純化之後，以NMR來觀察產物的結構與純度。以四步反應成功合成目標的分子工具後，我們以不同的方式測試其在葉片萃取液中大量化合物下的效果，證實分子工具能跟其中的特定成分產生反應，並被氟相溶劑分離出來，具有我們想要的部分功能。 在進行其他更進一步的測試之後，其可能可以成為一種新的方法，用於分離天然物中的一些目標化合物。

本研究希冀提供學生另一種程式的學習方式，減少學生對於程式的排斥感，同時亦能讓學生在學寫程式之前，先訓練其溝通能力，使其說話較具邏輯性的結構，如此一來將能更有效的表達其所要陳述的事件，我們自行開發一套軟體系統，可經由口語的方式與電腦溝通，同時電腦經過關鍵詞的辨識後，能更精準的透過推薦演算推出幾種可能的目標事件，透過選擇的方式，一步步引導使用者完成其想要達到的動作，最終目標是透過這個軟體自動產生程式碼，如此一來將可減少學生對於程式學習的恐慌，提高學生對於程式設計的學習成就，同時，請老師利用我們自行開發的程式學習輔助軟體實際教學後進行問卷調查，亦有超過百分之64的同學認為，這樣的軟體使他們對於程式學習更感興趣，也提升他們撰寫程式的成功率。

本研究開發一種檢測水質之創新技術，利用電化學阻抗分析 (Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)檢測水樣中微量銅離子。我們將檢測出的阻抗頻譜圖形套入對應的等效電路模型中，可得到溶液與電極表面之電荷轉移電阻 (Rct)，並藉此推估溶液離子的濃度。本實驗研究確知：當銅離子濃度( [Cu2+] )愈低，溶液的Rct值越大，-log[Cu2+]與Rct 呈二次函數且與√(Rct )呈線性關係。溫度越高，溶液的電阻值越小，兩者呈線性關係。我們進一步採用平面 (2-TBA)、長鏈 (11-MUA) 及短鏈 (3-MPA) 三種硫醇分子進行電極表面改質，實驗結果顯示11-MUA與3-MPA硫醇分子皆對銅離子具有高度選擇性，其中11-MUA改質電極的量測極限可達0.0019 mg/L，且靈敏度較佳。本實驗研究量測模組具有優異的離子辨識能力，可實際應用於環境水質中銅離子之檢測。

QR Code是由黑白模組組成的二維數位條碼，掃描後可讀取儲存的訊息。受限於設計原理，QR Code使用二進位制儲存資料。增加模組數目可增加資料量，但若在條碼內塞進太多模組時，尺寸太小的模組將無法被掃描器讀取。此外，目前QR Code掃描器僅支援單張掃描，並無法應付同時多張條碼掃描的實務需求。 如能克服顏色辨識，理論上彩色二維條碼將能克服現行QR Code的限制，但市面上並無相關產品可供測試。因此本專題設計了一款10×10、具8顏色的"Colour Matrix"，並利用Raspberry Pi開發Colour Matrix在手持裝置上運作的軟硬體來進行實驗。此實驗成功利用機器學習演算法在Raspberry Pi上進行的顏色辨識。開發的程式在單張掃描上效能與使用pyzbar辨識QR Code相當；在多張掃描方面，使用pyzbar辨識QR Code的解碼成功率為3.1%，而本專題的方法將成功率提升至92.4%，擴增數位條碼的使用範圍，具商用價值。

隨機漫步是數學、物理學、化學、經濟學上常需要涉及和探討的問題，其中探討回到原點的方法數和機率是常見的研究方向。本研究嘗試列出不同維度之間回到原點的方法數遞迴關係，發現不同維度移動相同次數時，回到原點方法數為特定的多項式。 參考了文獻Counting Abelian Squares後，本研究證明了特殊的對應關係，得到了多維空間中回到原點方法數的漸近式。儘管並沒有直接以其他較困難的數學探討方法計算，但依據本研究之結論，已可算出多維度下回到原點之方法數 至於在有限空間中回到原點的方法數，本研究僅完成二維平面下，超出邊界不同次數各種情況的討論，並經由程式檢驗公式的正確性。