第53屆--民國102年

我們想探討小紫斑蝶(1)、斯氏紫斑蝶(2)、圓翅紫斑蝶(3)、端紫斑蝶(4)四種紫斑蝶翅膀的結構、特性與長程飛行的相關性，從研究結果發現：一、翅膀面積依序是：(3) > (4) > (2) > (1)。二、展弦比值是：(4) > (2) > (3) > (1)。三、定點飛行距離比較依序是：(4) > (3) > (2) > (1)。四、四種紫斑蝶在風洞實驗中(紙板坡度20∘)時高度並無明顯差異，但隨著角度升高，上升的高度漸漸產生差異，上升高度比較依序是：(4) > (3) > (2) = (1)。五、上反角較低時紫斑蝶飛行距離較遠。六、後翅在針對縱向平衡方面有較顯著的影響，尤其是後翅的後緣下降對紫斑蝶模型造成直接下墜的影響。七、生態保育應用：以擋板模擬護網比紗網的效果來的好，其中檔板上端的角度在60度時，可達到最佳的飛行效果，且可以避免紗網造成的沉降現象，達到保育的目的。

木炭是常見物質，若將它磨成粉拌入土壤對豆科植物生長會有何影響?氮為生物體內蛋白質﹑核酸的主成分，空氣中的氮植物無法直接吸收，須依賴共生根瘤菌行固氮作用(Nitrogen fixation)，將氮轉換為植物能吸收的有機物。以往拌入碳粉在農業研究上皆針對玉米﹑稻作…等，甚罕見對豆科植物影響的研究,因此我們以豆科植物（四季豆、毛豆及紅豆）作為實驗對象。以炭粉拌入土壤，觀察所栽種豆科植物外觀及根部（根瘤）的生長，發現拌入碳粉土壤明顯有益於豆科植物生長；另外也比較了施予氮肥和拌入碳粉的植物(株)豆類生長數據，發現施於予氮肥生長的情形卻不如拌入碳粉的植株。綜合實驗結果，拌入碳粉比施予化學肥料對豆科植物生長為佳，這是重要的發現。

「賽局理論」其實就是一種科學、理性行為在一個會相互影響的狀況，在一些比賽中是可以應用的。因為要贏得比賽，必須要有實際上的能力(速度、金錢等等...)、技術(這方面就可以運用賽局理論)還有重要的....運氣！例如:統一集團7-11與全家便利商店,為了營業額和吸引消費者上門,在於商品部份的價錢與優惠和一些促銷方案計畫,如何讓店家可以創造出更高的業額與價值,同時間也滿足消費者的需求。而「賽局理論」就很清楚得剖析了生活上這些類似的問題，能藉此理論找到最好的方法，又兼顧著個人的最大利益的同時並創造雙贏。在生活中我們常常面臨各式各樣的賽局，只是我們都沒有發現，小至與人互相擋到要往左還是右邊讓的問題，大到國際談判、軍事競賽和登入月球…等問題，若能進一步收入研究了解賽局理論，必能藉此為我們找尋到最佳的解決模式。

水為地球上重要的角色之一，藉由蒸發、凝結、降雨等過程，影響了能量循環及平衡。雲霧的生成似乎無跡可尋，但當飛機經過，後面常拖著一條凝結尾，有時維持有時稍縱即逝，本研究想探討雲霧的形成受到那些因素影響。已知水氣達飽和是形成雲霧的必要條件，本研究藉由實驗，利用空氣膨脹冷卻效應，使環境達到飽和，並改變其中壓力、濕度、粒子種類，藉由雷射光強度變化作為雲霧生成多寡依據，探討這些變因是否影響雲霧形成。研究發現硫酸銨為最佳之凝結核，此亦為環境中常見之懸浮微粒。亦得知，凝結核之種類與雲霧維持時間無關；且在絕熱膨脹降溫形成雲霧時，同時發生的加熱作用，為抑制雲霧產生的反饋機制，得知，雲霧形成過程較直觀現象更為複雜。

我們從自製水漂發射器，經由高速攝影機拍的片軌跡與運用kwon3D軟體探討影響水漂彈跳次數的因素，找出打水漂彈跳次數最多的方法。得到實驗結果如下：一、在同發射角度下，彈力越大，則第一次觸水距離越遠；但在同力道下發射角越大，則第一次觸水距離不定遠。二、使水漂功彈跳起的最佳入角度為12度，我們稱為「黃金角度」。三、水漂並不是直線運動，而有弧度的落且各觸水點的出水角皆大於入，且水漂每彈跳後的兩觸水點間距離會「變小」而高度差也。四、成功打起水漂的共同特點是從發射器出時，水漂不會在空中翻轉。而無法使水漂成功彈跳一次時，發現水面呈「束狀」分析其入角度均未符合，發現水面呈「束狀」分析其入角度均未符合10°～15°間。

相信很多人出門時都會忘記帶鑰匙，或是鑰匙在路上掉了，只好等外面還沒回來的家人回來幫忙開門，雖然現今市面上的鎖琳瑯滿目，但每種鎖均有美中不足之處，如有鑰匙孔的喇叭鎖，熟練的人輕易就可打開，遙控鎖雖然安全實用，且市面上已經有許多可破解、盜拷遙控器的設備了，但是現在有了手機與門鎖的結合，以數位科技替代傳統機械以鎖，就可以輕鬆的出門只要帶手機就可以，就不需要再帶一串笨重的鑰匙，也使出門的方便度增加不少。

鑒於氨氮會消耗水中溶氧，造成水質惡化、危害水域生態，且政府將逐步管制廢水的氨氮含量，處理氨氮的技術日益重要。去除氨氮的方法有物理、化學及生物法，但物理、化學法成本高且有二次汙染的風險，因此本實驗希望找到能有效分解廢水中氨氮之菌種。採取可口可樂工廠的七池汙水，以高氨氮培養基篩出七種細菌(RW、ST、ET、BA、BS、SR、CA)，並挑選出三種氨氮分解效率最佳的細菌(RW、ST、ET)。進一步發現其能有效降低廢水中氨氮，並減少氨氮廢水對水中動植物的危害。因此，我們認為RW、ST、ET能有效處理廢水中的氨氮並減緩氨氮對於環境的危害。

延續 彰化縣第52屆科展優等作品「走完一圈有多遠-探討1x1x1之正立方體面上一點出發走遍6面回到原出發點的最短路徑」除了找到該報告的缺漏外，更進一步地討論在1x1xn之長方體面上一點出發的情形。我們利用 三角不等式、畢氏定理、二次函數等概念得到 1.從1x1xn長方體頂點出發，走遍六面回到原點的最短路徑長為 √2(n+2), 0≤n≤2 2√n2+4, n>2 2.從1x1xn之長方體上1x1面上中心點出發走遍六面回到原點的最短路徑長為 √32+(2n+1)2, n≥1 √2(n+2), n≤1 3.從1x1xn之長方體上1xn面上中心點出發走遍六面回到原點的最短路徑長為 √(2n+2)2+22, 0

逆光飛行意謂著光線的反射，由於光線在穿過透明板時會產生反射或穿越，倘若只有一層透明板時，光線穿過透明板只有一種方式，但如果將透明板的數目增加到三層或四層時，光線就有可能反射0次、2次、4次…或2n次(n∈N)後穿越所有的透明板。同樣數目的透明板，假如固定反射次數時，穿越所有的透明板的方法數會有幾種？它們之間的關聯性即為我們想要探討的主題。

在過去，人們對於「鞣酸亞鐵」的使用，僅止於墨水的製作。對於服用鐵劑來補充亞鐵離子的病人而言，茶類飲料更是一大禁忌；因為茶類飲品中的鞣酸會與亞鐵離子結合形成「鞣酸亞鐵」的沉澱，使得人體無法獲得亞鐵離子的補充。而如今，因為使用在MRI顯影劑的釓離子(Gd3＋)，會造成病人腎因性全身纖維病變，於是我們試著將「鞣酸亞鐵」變身成為新一代的MRI顯影劑。我們利用亞鐵離子與釓離子同樣因具有多個未成對電子(價電子組態Fe2＋：3d6，Gd3＋：4d7 )，而有強順磁性的特性，再加上日常生活中常見的綠茶，來製作新的MRI顯影劑。這個想法不僅符合現代「綠色化學」的環保概念要求，而我們所得到的成果，更是在MRI的顯影上有著意想不到的絕妙效果。