無意間看到許多空手破玻璃瓶的影片，感到很神奇，便進行了一系列的實驗探究。首先，想辦法克服了用空手就可以順利將玻璃瓶擊破的方式，再來便設計實驗來找出破瓶的原理，特別的是，我們自製了一個壓力變化觀測器，可以用來觀測瓶內液體所受壓力的變化。最後，真正破瓶的奇妙原理被我們找出來了，主要可分成兩個部分：一是利用力的慣性作用，使得水與瓶底發生瞬間分離，因而產生了真空泡。二是利用真空泡的壓力幾乎等於零，使得周圍的水瞬間往真空泡收縮而產生震動，因而震裂了瓶底。這個發現也破除了一些人認為這個實驗會造成危險的疑慮，因為真正破瓶的原因，是由於水瞬間收縮而震裂瓶底，而不是會讓玻璃瓶爆裂碎片四飛造成危險。

本次研究將使用相同的圓盤垂直疊放，放置於一平面，形成一個獨立的塔。當塔最底部的圓盤通過施加一個瞬間的水平力移除，塔身其餘的部分會掉落至平面上，且有機會保持直立狀態。因此透過本次科展，我們將分析底塊移除後至塔身落至地面的運動過程，設計相關實驗，並試著建立相符的理論模型，探討能使塔身保持靜止直立的條件。 經過初步的現象觀察與背景資料查詢，我們認為會影響塔身直立與否的相關參數有底塊移除速率快慢、底塊厚度、塔身高度、圓盤的摩擦係數。本作品將針對以上參數進行較為深入的研究。

國二上學期進行雙氧水分解製造氧氣時，有些組別經常發生吸濾瓶內壓過大，反應液體上升至薊頭漏斗頂端，同時會有噴出來的危險景象，而重金屬錳若處理不當則會造成嚴重的環境汙染，因此我們想改良實驗裝置和使用的藥品，使實驗變得更安全又環保。我們改用氯化亞鐵為催化劑，當加入2.50毫升的雙氧水後，只需4.0秒即可收集260毫升的氧氣，其反應速率較二氧化錳的反應速率增加了7.6倍。而使用針筒結合三向閥的方式能避免混和液體噴出的情況，因此改良後的實驗確實可以取代現有國中課程中的裝置，讓實驗變得環保與安全。實驗裝置改良後測試不同濃度雙氧水的分解速率，不同濃度雙氧水與其分解速率關係圖中的趨勢線段呈斜直線，即分解速率和濃度成正比關係。

為探討阿基米德螺旋汲水器汲取淤泥的效果，我們設計出四組長為50 公分的螺旋，分別以螺旋內外半徑比、葉片數、裝置傾角、泥水比例和轉速為操縱變因，進行實驗。 實驗結果顯示，螺旋內外半徑比以 1/2 的汲泥效果最佳；葉片數以三葉片螺旋的效能較高；汲水裝置傾角則是傾角愈大汲取量愈少；泥水比例以泥水比為 2：1 的汲取量高於泥水比 1：1 的；轉速以120 rpm的汲取量優於60 rpm，且能突破傾角 40° 無法汲起淤泥的限制。 實驗中亦發現，只要水位高過螺旋前端的第一個腔室，即可順利汲取泥水；以汲泥效果最佳的數據估算，每24小時可汲起8公噸左右的淤泥。若利用本實驗成果進一步研發，有望成為在水庫積淤區域進行抽淤的利器。

我們對搓球十分好奇，但又掌握不到那飄渺的球感。於是，我們進行文獻探究找出搓球動作的關鍵因素，並著手設計實驗裝置。透過重覆操作此裝置，我們找到最佳的搓球動作--搓球作用力（以通過時間表示）0.05秒至0.06秒、搓角20∘可產生高品質搓球、成功把搓球動作科學化，讓球感能具體呈現。令人振奮的是，我們發現搓球越快時，手越容易出現不易控制的反作用力，應是搓球失敗的主因。 本實驗裝置亦可說是全台第一座搓球動作研究及學習裝置！我們透過此裝置練習搓球，比對實驗數據後，可科學化快速修正動作，可說是搓球的葵花寶典。另外，我們也結合原理分析，提供大家在不同條件下的搓球應對策略以資參考。

本研究利用植物菌質體找出菟絲子蔓延與攀附之調控機制。首先，觀察發現感染植物菌質體之平原菟絲子(C. campestris Yunck.)會產生多分支及莖短化的病徵。接著，測定感病之菟絲子體內植物菌質體SP1蛋白的表現量。本研究利用MEGA-X軟體，依照保留性高的TCP domain序列進行親緣演化分析，找出分別屬於TB1/CYC和CIN群的菟絲子TCP1與TCP2轉錄因子；利用RT-PCR確認平原菟絲子TCP1與TCP2基因表現；以pBA-N-SFP載體進行分子選殖，透過農桿菌浸潤法短暫表現菟絲子TCP1 與TCP2轉錄因子(CaTCP1、CaTCP2)及植物菌質體SP1蛋白。最後，利用西方墨點法確認植物菌質體SP1蛋白能降解CaTCP1及CaTCP2。因此，本研究推測感病菟絲子產生多分支及莖短化的機制，為植物菌質體分泌的SP1蛋白降解平原菟絲子TCP轉錄因子所致。

Alzheimer’s disease (AD) is a neurodegenerative disease in which current diagnostic tools are invasive and lack the ability to diagnose early-onset dementia. Current antibody-based diagnostic tests for neurodegenerative diseases require invasive measures such as a lumbar puncture, and lack specificity to biomarkers that are found in both healthy individuals and patients with AD. In this project, a design for a carbon dot(CD)-bound bispecific antibody is developed for the minimally- invasive diagnosis of AD. The molecular probe can be easily synthesized with a specificity to amyloid- beta (Aβ) oligomers as it distribution and abundance in the brain suggest they are better predictors of disease progression and are present in the early-onset of the dementia. The bispecific antibody conjugated to the CD displays a low affinity to transferrin receptors (TfRs) which allows the probe to cross the blood-brain barrier via receptor mediated transcytosis leading to a minimally invasive diagnosis. A synthesis technique was developed to conjugate the bispecific antibody to the CD. As a proof of concept, this technique was used to couple bovine serum albumin (BSA) to CDs. The structural and optical properties of the CDs were observed. By synthesizing a novel carbon dot conjugated specific antibody that emits light at a specific wavelength in the near-infra red region, the molecular probe displays optical properties suitable for the minimally-invasive diagnosis using fNIR- spectroscopy.

我們的學校兩旁是農田且附近有大型化學肥料工廠，有時空氣品質不佳，可是空氣品質的旗幟卻是插著綠色良好的標誌，不禁讓我們懷疑它的準確性及即時性。在市售的空氣盒子中，都是小型而且數據無法即時觀看，也沒有明顯燈號顯示，不適合學校單位使用，因此我們想做出既美觀又可以隨時知道空氣品質的測定器。 作品利用3D繪圖軟體自行設計，繪製亮麗吸睛的外型再加上每分鐘測定一次，準確性遠超過空氣品質旗幟，再加入溫溼度感測器並將數據上傳至物聯網，並可以顯示「符合行政院環保署空氣品質指標(AQI)與健康影響之狀態色塊」(表1)的LED燈示及語音廣播，讓大家都能了解當時的空氣品質及時提醒及防護，以維護師生和民眾的健康。

蘋果螺(Biomphalaria glabrata)只吃藻不吃草的特性成為水族世界熱門觀賞螺，但牠繁殖力超強，於是我們針對蘋果螺的雌雄同體身體構造及其特殊繁殖行為進行觀察研究。我們觀察研究每一對蘋果螺繁殖期產卵約二十幾顆卵囊，每個卵囊約有二十顆卵，卵的孵化時間只要十天左右。透過水迷宮設計觀察蘋果螺的求偶行為，在相同的水迷宮下，兩隻會合的時間會變短，代表牠們具有學習的能力。雌雄同體的蘋果螺用主動求偶行為判別雄性蘋果螺，並發現積極求偶行為的蘋果螺會產下較多的卵。透過不同體型的交配組合，得知蘋果螺以雄性器官為優先發育。在產卵條件的研究中發現，水溫在高於25度或低於20度、全暗的環境及水中二氧化碳量濃度高的條件下，產卵率都會明顯降低。

本實驗以畜牧業廢物牛糞做為吸附重金屬之材料，並以常見之重金屬銅作為吸附對象。在研究中顯示以氫氧化鈉為處理液純化牛糞纖維效果佳，且能有效提升牛糞吸附重金屬效果，在研究中發現每克經過鹼處理之牛糞對銅離子之吸附量高達1805.3毫克，並能夠將1000ppm 50mL之銅離子溶液中的銅離子幾近完全吸附，吸附率高達99％。此研究結果除大幅減少過去處理牛糞的耗時，並有效提升其吸附效果，使其更具移除重金屬之價值，且能有效減少重金屬汙染及畜牧業廢物汙染的情形。

根據在北海岸地質考察所觀察到生痕化石種類分布，大部分生痕化石生成於濱海帶，可以推測大寮層及南港層在尚未抬升時，沉積於濱海帶的砂層沉積。另外，石底層雖然同為海相，但屬於海退時期，生物活動區域相對於海進時期較為深，因此生痕化石數量較少。將地質考察採集到Schaubcylindrichnus進行初步的外形觀察，推測其為S.coronus型態以及S.formosus型態，並將Schaubcylindrichnus與Ophiomorpha製成薄片進行比較，發現Schaubcylindrichnus與Ophiomorpha都是由石英與有機物組成，但Schaubcylindrichnus的顆粒比Ophiomorpha小且較為密集，而在Schaubcylindrichnus與Ophiomorpha中，管壁中與管壁內外的有機物含量有明顯差異，Schaubcylindrichnus管壁中的有機物較管壁內外少，而Ophiomorpha管壁中比較多，且可以發現大塊有機物包裹數塊石英的壁襯結構。