為了證明離子感應電流的存在、測其大小及探討離子溶液代替金屬導體之可行性，我以離子分離電容器、螺線管、羅蘭環及萊頓瓶等器材，設計感應電流的量測方法。藉由電壓紀錄器記錄瞬間的感應電壓，再由測得電壓換算成電流。實驗結果顯示硫酸銅濃度 5%時，離子漩渦電流產生 4.4×10-4(μA)的感應電流，離子螺線管產生 1.89×10-4(μA)的感應電流，且離子濃度約 15%時，漩渦離子產生的感應電流最大；當噴水速度達 1032 (㎝/s)時，帶電水霧產生 3.4×10-4(μA)的感應電流，且噴速越快，產生的感應電流也越大。由實驗結果驗證了離子感應電流的存在及離子溶液代替金屬導體的可行性，藉由感應電流之偵測及離子溶液的導電性，更可拓展至直流發電機、金屬偵測門、及科幻片中在空中飛行的車子等無可限量之生活應用。

緣起老師的示範演示－迴力鏢飛行演示（國中理化課本第一冊第六章），展開艱辛的路程。首先是迴力鏢投擲器的設計，利用蘆筍的特性使迴力鏢和投擲器分離是我們得意之作。利用投擲器，我們可以研究迴力鏢飛行軌跡和投擲力、旋轉速度、仰角、傾斜度、葉面弧度都有密切關係。為了解釋飛行軌跡的變化，我們著手設計風洞，以測出迴力鏢在飛行過程受力的變化。我們利用菜市場廢棄的方形保麗龍盒加上麵包店的生日蛋糕盒蓋，就組成了簡易而實用的風洞。這又是我們就地取材的傑作。利用風洞裝置我們可以測出抬昇力的大小和風洞、葉面弧度及旋轉速度都有著密切的關聯。最後我們利用風洞所得的數據，合理解釋飛行軌跡的變化。

在本學期家電檢修實習課程中，第二單元的電熱類家電實習單元裡，老師特別提到 ：在家庭電器中，耗電量最高的，即屬於電熱類家電，也就是由電能轉換為熱能的電器用品。諸如：電烤箱、烤麵包機、電鍋、飲水機等，而這些耗電量高的電器用品有些只是短時間使用，譬如：電烤箱、烤麵包機，但有些則是長時間使用，譬如：電鍋、飲水機。電熱類家電短時間使用，其耗電量自然比較少，但若是長時間使用，其累積消耗的電量則很高。如何將需要長時間使用的電熱類家電，作一個有效的管理使用，以節省消耗電能，即是老師引導我們此次研究的動機，況且台灣自然資源有限，尤其每到夏季用電需求高時，即有可能遭到限電的困擾。所以，若要改善台灣用電吃緊的情況，必須研究有效的電力紓解途徑，才能解決電力不足的窘境。因此，我們針對一般家庭幾乎都具備的溫熱水兩用飲水機，作為此次科展的研究對象。 \r 家裡使用的溫熱水兩用飲水機，開機使用時間是全天候24 小時，其煮沸開水(約100℃)之後即開始保溫，但溫度太低(約94℃)時，又繼續加熱煮沸，反覆之間，無形中形成一種資源及金錢上的浪費。我們都知道隨手關燈的觀念，但對飲水機而言，卻未隨手關機，所以我們將溫熱水兩用飲水機，多加裝一個24 小時多段定時器，設定家裡有人使用期間的開機時間，以及沒人使用期間的關機時間，如此來減少開機使用時間，以便節省家庭電費支出，並達到紓解尖峰用電的情況。 \r

有一天體育課，老師教我們「壘球擲遠」，我們練習後，比賽看誰丟得最遠。在班上我的個子最高壯，大家都認為我會得第一名，我自己也這樣想。可是，比賽的結果，卻有五位同學丟得比我遠，使我覺得很意外。我請教老師：「我的力氣最大，為什麼無法丟得最遠呢？」老師笑著對我說：「你丟得太高了，要丟低一點。」第二次比賽時，我便盡量丟低一點，可是成績卻更差。老師又對我「你丟得太低了，要丟高一點。」老師一會兒要我丟低一點，一會兒又要我丟高一點，珍把我給弄糊塗了，到底要怎樣的角度才能丟得最遠呢？除了角度以外又有哪些因素會影響擲遠的距離呢？為了尋求答案，我找了三位同學一起來做實驗。

魚鱗為氫氧基磷灰石及膠原蛋白所組成。本實驗比較各兩種海水及淡水魚魚鱗結構，用簡易水煮法萃取膠原蛋白。實驗發現淡水魚-虱目魚膠原蛋白萃取效率最好，1~40分鐘約能溶出 0.2g膠原蛋白 / g 魚鱗，次為鱸魚、烏魚，龍膽石斑的溶出率最差，與魚鱗結構相關。SDS、X光繞射分析顯示膠原蛋白純度高，且加醋煮能提高溶出率 2~6倍。螢光光譜結果顯示膠原蛋白在325 nm 雷射光激發下即能偵測訊號強度大的藍光(410 nm)及綠光(490 nm)，為偵測物質膠原蛋白含量的好方法。本實驗1分鐘加醋水煮虱目魚魚鱗的膠原蛋白成本1.5 元 / 1000 mg 為市售的 2~3%，為簡易高效能的膠原蛋白萃取方式。

本研究探討象鼻蟲製作捲葉前在葉面上戳洞行為與圓柱狀捲葉關係。研究過程中測量葉面上孔洞記號的連接距離，發現可呈現許多相似等腰三角形，將所畫出的三角形組合成七邊形後，再利用三角函數及餘弦定理來驗證孔洞與捲葉間數學的規律。探討全等性質的等腰三角形及相似等腰三角形面積關係，並以手作摺紙及GSP軟體繪製圖形觀察。結果可以得知： (一)在一面積相等的正七邊形中，全等三角形合併時（內部為中心點）與相似等腰三角形合併時（內部為任意點）的面積公式為a/2(h1+h2+...hn)=n*a/4(cosθ/2)2*sin2π/n ，則可知兩者面積相等。 (二)我們利用餘弦定理進行演算，結果發現等腰三角形頂角約為 ，底角約為 ，與正七邊形內角相近，所以可得知捲葉搖籃內部約為正七邊形，而有接近圓的模式，符合捲葉搖籃的外觀形態。

「儼然有發現新大陸的感覺！」這句話代表我們從此次研究與製作的結果中獲得的最佳感言。本項研究的動機和目的在於以數位邏輯的理論基礎和設計方式作為根據，將順序邏輯設計的概念以正反器的型態應用在機械氣壓控制迴路的設計上，並試著找出在機械與電機電子整合的模式下，是否真能符合其兩者共通的特性存在，也進一步分析和探求其可行性與否。而研究的過程或方式，從擬定工作項目、工作期程與進度及工作流程後，繼而展開迴路設計與規劃、連接實驗迴路測試和偵錯，由於研究和實驗製作的迴路項目很多，屆時必將無法於現場實體展示，因此，在完成前述所有迴路的設計與規劃、測試和偵錯，便開始組合單元項目迴路與標示牌製作、錄影拍攝和轉檔編修，並藉以網頁編輯的方式來呈現成果。結果發現，以機械氣壓組成正反器型態之迴路設計確是可以被應用的不錯方式，亦驗證在機械與電機電子整合的模式下，真具有兩者共通的特性存在，又在討論中，闡述分析在一般氣壓控制迴路的設計中常用於機械氣壓(純氣)的設計方法，並與我們研究製作的方式作比較和探討。最後在結論裡，我們咸認應可提供日後在這方面的學習者有一個新的思考方向和學習，亦能作為在教學上的參考，也寄予未來的發展前景是寬廣且令人期待的。

日常生活中經由一些現象常常可以察覺空氣壓力的存在，例如使用吸管吸飲果汁，又如罐裝煉乳只開一個小孔倒不出來……等等，然而這種種體驗只在定性層面，本文透過簡易可行的實驗設計，憑藉測量值檢視氣壓大小，使我們對於氣壓的體驗，提升到定量層面。本文一系列實驗從大氣壓力的測量開始，然後擴及氧氣和水蒸氣的分壓，實驗方法刻意避開了水銀，改用「以水試氣」來測量氣壓。實驗靠著兩根長235㎝的硬質透明塑膠管，平行直立而底部接通，底部短管一側橫出並設有活栓，整個裝置固定在木架上。在氣壓測量的實驗過程中，發現這個自製裝置也可以模擬空氣的流動，空氣流動是一種相關於氣壓的現象。此外，我們另外自製了體積測量裝置，藉著氣壓平衡的機制，以新方法測量落塵的體積。

近年來一氧化碳中毒事件頻傳，此時我們想瞭解是否能有一種有效測出一氧化碳氣體的方法。但據所查的資料顯示，目前市面上的偵測方法不外乎儀器太貴、偵測溫度太高或是鑑別度較低等困擾。因此，我們想要找出有更好偵測一氧化碳的方法，於是我們收集資料，經過詳加比較後發現，CO(羰基)會與過渡金屬離子形成錯合物。根據實驗得知，在稀醋酸及硫酸鎳的溶液下，對偵測CO 存在有良好的效果。再配合LED 燈、光敏電阻及三用電錶，自製出「攜帶式微型雙打氣化學儀器」，最後再接上自製電路及蜂鳴器，對偵測空氣是否含有一氧化碳有高的相關性，並能有效的檢測出一氧化碳的含量。本自製微型化學儀器對一氧化碳的檢測分析結果，其 [COppm] = 2×107 × [偵測時間× 0.9]-2。

A novel and simple method was developed to determine the activity of silver in nanometer particles more than in non-nanometer particles. The conductivity of conducting polymer, polyaniline (PANI) doped with different amount of nanometer silver particles was used to evaluated the activity of nanometer silver. In polymerization of polyaniline, hydrogen chloride solution usually used to increase the conductivity of polyaniline. When 1%(w/w) nanometer silver particles doped during the polymerization, the conductivity of polyaniline was down from 2.28 s/cm to 0.65 s/cm, then increased with increasing the amount of nanometer silver doped. The conductivity of polyaniline was changed from 2.28 s/cm to 0.47 s/cm when 3%(w/w) nanometer silver particles doped, but it is increased from 2.28 s/cm to 2.44 s/cm when was doped with 3%(w/w) micrometer silver particles. The conductivity of polyaniline changed due to the formation of silver chloride (AgCl) in doping nanometer silver. Some of the nanometer silver particles were formed to silver ion in hydrogen chloride solution for the high activity property of nanometer silver. This also can be proved from the spectra of XRD and FE-SEM. Therefore; determination the conductivity of conducting polymer by doping nanometer metal particles can be used to determine the activity of the nanometer particles. 本研究為開發一個新穎的檢測奈米金屬粒子化學活性大於非奈米金屬粒子的簡易方法。方法為利用導電高分子聚苯胺，於合成過程中添加不同濃度的奈米銀粒 子，並分別偵測其成品的導電度，藉以評估奈米銀粒子的化學活性。由於聚苯胺在合成過程中通常加入鹽酸以提高其導電度，致活性較大的奈米銀粒子於氧化後，隨即與氯離子形成氯化銀的沉澱，而降低聚苯胺的導電度，如添加1﹪(w/w)奈米銀粒子的，其導電度由2.28 s/cm 降至0.65 s/cm，隨後隨著添加量的增加導電度先降後再稍回升。一般非奈米級銀粒子因氧化電位為負值，即化學活性小，而不易被氧化。由實驗結果，我們發現同樣添加3%(w/w)的奈米級銀粒子或微米級銀粒子，添加奈米級銀粒子的導電度由2.28 下降為0.47，添加微米級銀粒子的導電度卻由2.28 上升為2.44，此乃說明本方法確實足以證明奈米級金屬的化學活性的確遠大於微米級金屬，因相同條件下，微米級銀粒子未如同奈米級銀粒子一樣被氧化成銀離子。即奈米級銀粒子可以輕易的被氧化，而非奈米級銀粒子則不易被氧化。尤其也可由X 光繞射儀分析光譜圖和場發射式掃描電子顯微鏡拍攝圖證明。因此，我們可以採用添加3 %(w/w)奈米級金屬銀粒子及微米級金屬銀粒子於導電高分子的方法，並藉導電度的變化，證明奈米金屬粒子的高活潑性。

我們在觀察花粉時，無意中發現顯微鏡下的非洲鳳仙花花粉，竟冒出一個「芽」來，像極了酵母菌的出芽生殖。經查證，才知是花紛館。植物的精細胞利用它來和胚珠中的卵結合，多麼神奇啊！這引起我們的好奇心，欲探討花粉管的萌發環境和它的生長速率。

發電扇葉加一個環就可以提升發電量？！ 本篇報告初階實驗發現前小後大的環(風透鏡)，放在扇葉後方比前方效果佳(研究一~四)。進階實驗探討扇葉後方加裝各種風透鏡，發現後方口徑邊緣有凸起，有更大的發電效果(研究五)。做連續測試將皆可放大風效的兩風透鏡結合成雙環，發現效果最好的依然是單一有凸起的後方風透鏡，偏離預設的雙環結合(研究六)，最後我們測試風透鏡前後風速，透過流場顯像，做出氣流運動模型，解釋風速放大實驗結果。最後針對風速與發電電壓，討論出有凸起的風透鏡發電效率約為1.7 (研究七)。 綜合以上，以風透鏡為探究主軸，以簡單器材實際動手做，從實驗觀測切入學理，希望能以小風吹扇葉，發電效益卻可如同大風吹一樣。