CanSat (a can-size satellite) flight data revealed the occurrence of high spin angular velocities along the vertical axis of a CanSat during a parachute descent phase. A novel aerodynamic stabilization system of deployable fins was designed to decrease angular velocity. Deployable fins were attached to servomotors (rotary actuators) to provide control authority during the CanSat descent phase. Deployable fins positions were calculated based on an onboard gyroscope data using a PID (proportional-integral-derivative controller) regulator and a moving-average filter. After the assembly and the initial testing, the system was flight-proven by dropping it from a drone with and without enabling the stabilization system

2021年國際科展中，有作品探討鉛直與水平排列的支配數，而本研究從五子棋的想法出發，將前述研究進行重要的延伸與改變，探討在a×b棋盤中，「米」字方向無p子連線時，所需的阻隔數最小值。由於有界棋盤比無界棋盤複雜許多，因此我們先在無界棋盤中找出符合阻隔限制的「完美型態」，並找出存在至少一種「完美型態」的p值集合Ω。研究發現，只要是可以表示為p=6k-1或p=6k+1(k∈N)的正整數p，皆可以型態DT(p,d)阻隔。接著我們推廣至有界棋盤，先探討所有p值的f(a,b;p)上界與下界，再針對Ω中的p值做討論，利用「任意1×p區域至少有1個阻隔」的性質導出「完美型態」下長或寬為kp(k∈N)的下界，並找出非常接近f(a,b;p)的上界。我們也將二維的探討方式與結果延伸至三維，找出所有p值的f(a,b,c;p)上下界與可使阻隔型態DT(p,d_R,d_h)為完美型態的p值集合。另外我們也找出嚴格對角拉丁方陣可對應成「完美型態」之必要條件。

Z字型路徑是一個由圓上一些點同時以特定角度連結成一組弦線段所構成之路徑。本研究主要在於探討Z字型路徑之兩類弦線段長度的冪次方等量關係，和它將該圓分割成兩個區域面積的等量關係。本研究結果如下，在長度關係方面，當圓上的點為奇數個時，則弦線段長度的平方和具有等量關係。而當圓上的點為偶數個時，弦線段長度的一次方和具有等量關係。在面積關係上，當圓上的點為奇數個時，則此路徑將圓分割成兩個區域面積也具有等量關係。此外，本研究之進階研究結果發現，長度的高次方和具有等量關係之條件與圓上點個數相關。

我們以紅藜作為研究主題，使用帶殼紅藜來進行實驗。一、基礎染色：染液濃度高且重複上色後，可使染布有最佳色調與飽和度。二、媒染劑：事前浸泡濃度0.2%的白礬或綠礬的媒染劑，染布的色調與飽和度效果最好。並利用自製光度計測量加入媒染劑的染液，其亮度值有明顯變亮，離心後發現有沉澱物，驗證其有發生化學反應。三、助染劑：將布事前浸泡在自製無糖豆漿後，所得染布效果最佳。四、關注紅藜脫殼後的廢棄物，本研究以紅藜殼粉為染料，以白礬當媒染劑來進行染布，得到色調=347.7、飽和度=72.7% 的最佳染色結果。五、我們利用Arduino設計顏色檢驗儀，結合雷切研發製出「自動染布監控機」。同時將染後的紅藜渣培育繁殖，達到環境永續經營的環保理念。

為研究以奈米銀蝕刻法鑑別蜂蜜之真偽之可行性，我們先藉由實驗與調查文獻發現蛋白質為蜂蜜中可以防止奈米銀在加入後發生蝕刻的關鍵物質，並探究蛋白質在不同種類、變性前後、不同蝕刻時間與不同濃度的條件下防止奈米銀蝕刻之效果差異。 接著，我們以不同蜂蜜配製不同蛋白質濃度的溶液進行奈米銀蝕刻實驗，並與純蛋白質溶液的實驗結果進行比較，發現兩者吸光光譜之波峰位移趨勢大致吻合，證明此法可作為判定蜂蜜真偽之標準。 最後，我們利用奈米銀溶液在不同蝕刻程度下呈不同顏色的特質，透過手機軟體分析不同顏色之 RGB 值，歸納出以手機即可簡易辨別蜂蜜真偽之法。

本研究是探討將P25二氧化鈦改質成奈米線，其製程在可見光照射下對亞甲藍的光降解效果(10mg奈米線降解20ppm、15mL亞甲藍溶液)。首先我們在五種不同水熱溫度中找出最佳製程溫度，接著以不同的水熱時間找出最佳製程時間，最後發現以TiO2/180℃/18hr為最佳二氧化鈦奈米線製程條件，在可見光照射下降解率達41.7%。接著以此二氧化鈦奈米線作為載體，添加1.0%的銅、銀、鐵，發現添加銀可提高其降解率。最後以銀作為添加金屬，改變濃度製作觸媒，發現以1.0%的銀為最佳製程條件，降解率為60.4%。另外我們對觸媒進行XRD、SEM、PL、氫氧自由基檢測、BET、DRS分析、觸媒回收率、二次降解及日光降解之效果。我們發現觸媒回收率可達94.2%，二次降解效率可達99.0%與94.0%。

前人研究發現在乾旱與高鹽的非生物逆境下，水稻體內的離層酸濃度上升，進而活化RePRP基因的表現，以減少水分散失渡過環境逆境。而同樣會活化RePRP基因表現的茉莉酸，是植物在對抗生物逆境時重要的激素。因此實驗中以萵苣及稻熱病菌為植物排他與植物防禦的刺激者，測試水稻的RePRP基因表現實驗，結果發現RePRP基因大量表現株會抑制萵苣的胚根及幼苗生長，推測與他種植物共同栽培時，會誘導RePRP基因表現，使水稻進行排他作用。另一方面發現當水稻被稻熱病菌感染後，RePRP基因抑制株的幼根與幼苗長度較短，而以不同濃度的MeJA處理後，RePRP基因過表現株其根部幾丁質酶的分解能力較佳，且當MeJA的濃度越高，幾丁質酶的濃度也隨之增加。因此推測真菌感染後，會誘導RePRP基因表現，造成幾丁質酶濃度增加，協助水稻抵抗真菌感染。

我們想解決學校購買大量化學清潔用品造成的環境與健康問題，及金門高粱酒糟被棄置引發的飛安及汙染 問題，於是將廢棄酒糟進行發酵研究，再製成清潔用品。 實驗發現以黑糖配比3.0及攝氏35度製成的酒糟酵素，製程短且具最佳去油效果，並應用Arduino、溫度感測器和加熱棒，研發「金門酒 House」，創造智能的溫度控制系統，讓酒糟在最佳條件下發酵。 最後成功研製多款清潔用品，慕斯可減少搓揉省時、手工皂清爽好洗、神奇魔法片輕薄好帶。透過多元管道宣導，從學校出發擴及社區、網路，且將自製清潔用品贈予弱勢，並建議金酒自製清潔用品回饋鄉里與獎勵民眾自製，減少能源消耗、降低對化學清潔用品需求，共同 響應國家淨零排放政策，達成 SDGs，開創永續金門新局面。

回想當初看到一項公開發明提到：「在葡萄酒的釀造過程中，通過『同時』設定特定頻段的中頻電磁波(900+50Hz)和聲波設備，對酵母菌群細胞進行『共振刺激』，使其細胞膜紊亂的振動頻率回歸正常的振動頻率，從而達到提高酵母菌生物量和代謝產物量的目的。」這引起我們的好奇，也讓我們產生質疑，經過不斷實驗探究的結果：1、在固定方向的磁場下，高出吹風機5.67倍磁場強度，對酵母菌發酵速率沒有影響。2、在磁場變化與聲波「同時」或「單獨」進行下，其頻率對酵母菌沒有「共振刺激」作用，對活性也沒有影響。 做完這次科展實驗，我們對此項公開發明內容的正確性更有質疑的依據，也對未來獲取的資料保留一分存疑與求證的態度。

現研究認為雙小行星的形成原因為小行星受YORP效應(Yarkovsky–O'Keefe–Radzievskii–Paddack effect) 使自轉加速至裂解自轉週期後形成。此研究回推母小行星裂解自轉週期，推論雙小行星是否由YORP效應形成。結果呈現實際裂解自轉週期集中於1.4 – 2.4小時，較理想裂解自轉週期短。軌道半長軸0.5 – 3.5 AU，由YORP效應形成的雙小行星約佔總體73%，2.8 AU後無YORP效應產生的雙小行星。計算YORP效應產生的雙小行星佔總體比例分佈，呈現以1.8 AU為轉折點，轉折點前YORP比例接近，轉折點後比例隨與日距離增加持續下降。透過模擬YORP比例在長時間中的演化，呈現約107 年後YORP比例分佈出現轉折點，演化時間越久轉折點與日距離增加，透過轉折點可推論小行星受演化的時長，但現行模型仍無法考量雙小行星形成過程與演化造成的多重因素，此些效應會使演化時間加長。非YORP效應產生的雙小行星在科克伍德空隙前方增加，推測受木星軌道共振使碰撞機率增加產生雙小行星。

在坐標平面上， 坐標均為整數的點稱為格子點，在這篇作品中，主要探討圓及橢圓x^2+sy^2=m上的格子點個數，並且此個數以連乘積表達式呈現，其中s為黑格納數，此時虛二次體Q[√(-s)]的整數環為唯一分解整環(簡稱UFD)，由此性質可得到虛二次體的整數環中任一元素的分解有唯一表示法。 首先探討質數p在虛二次體Q[√(-s)]的整數環中的分解性，是根據分解性分成四類，再由四類決定m的不可約元分解，進一步推導出x+y√s i,x-y√s i可能的唯一表示法，再由唯一表示法來計數圓及橢圓上的格子點個數。

本作啟發自線上的影片「Can you solve the giant iron riddle?」，內容是在有外觀無法辨認的4顆有電與4個沒電的電池中，在一次只能取2顆電池測試的限制下，以最少的次數找到2顆有電電池的方法，結論是以分組的方式進行測試會有較佳的結果。本作先驗證影片的方法有效後再進行推廣，得到找出2顆有電電池較佳的方法為分組法或直接取法。再嘗試推廣至取3顆電池的情形，發現除了分組法與直接取法外，還可使用「X2Y1循環檢查法」。最後改良「X2Y1循環檢查法」後，不但可以有系統地測試所有可能的情形以外，能更有效地減少測試次數，提高尋找有電電池組的效率。