第53屆--民國102年

將不同濃度的氯化鈉溶液分別放在上下層，因濃度差發生擴散現象。正、負離子帶著相反的電荷，以不同的離子遷移速度進行同方向擴散，會形成正負離子電荷分布不均現象，引起各溶液界面薄層中出現電雙層，產生類似電化學氯化鈉電容。正負離子在溶液中遷移速度是不同的，Na+和 Cl-離子兩者電量相等，但是Na+離子半徑較小，在水溶液中Na+電荷密度大，離子水合半徑大，在水中移動的阻力愈大，所以Na+離子遷移速率比Cl-離子小。設計特殊八通道電極，在不同濃度氯化鈉水溶液擴散層，沿垂直方位擺置八個電極，連續偵測離子擴散電荷產生的電位差，由垂直方位電位值的變化趨勢，探討Na+和 Cl-離子擴散的運動模式，由實驗數據可觀測到微觀離子相對運動情形。

本研究主要利用最簡易的金屬還原法研製奈米銀及奈米氧化鐵粒子。而奈米銀主要在隱形的研究,因直徑 200~400nm奈米粒子對部分紅外線波段有吸收的效果。所以本實驗針對這現象設計用熱電偶的探測設計來探討奈米銀在隱形上的研究。另外奈米氧化鐵將其應用在奈米藥物輸送的領域。主要是將藥物包裹奈米氧化鐵粒子，藉著外在磁場的導控達到患部治療，所以奈米氧化鐵的研製在本實驗是極為重要的。界面活性劑的選擇影響實驗很多，界面活性劑有防止奈米金屬粒子團聚的效果，所以無毒、成本及長效性是主要的考量。奈米銀填充於布料將可製作隱形衣及去毒製品。而奈米氧化鐵在後續的氧化處理及其表面沾黏物(藥物)的生長，將可製作奈米探針及藥物，是個很不錯的應用。

有鑑於全球暖化日益嚴重，「綠能」已成為船舶科技發展重點。身為未來海運職場的生力軍，促使本專題提出新型船舶廢熱回收概念，以期達成降低能源消耗、以減少CO2排放之目的。本綠能船舶利用Stirling引擎作為主要動力，並利用軸發電機系統之原理析出部分動力，作為軸發電機。此動力系統於綠能船舶應用時，實以增加船舶推進效率、減少船用柴油機負荷及回收更多排氣廢熱為主要目標，並透過改良Striling引擎增加其輸出馬力。經實驗證明後，柱狀氣缸之Stirling引擎較其原型氣缸及再生器型氣缸輸出馬力大，可析出最多動力作為軸發電機。期望將本系統等比例放大後，具足夠馬力可減少船舶柴油發電機之負荷及增加廢熱回收效率。

本科展首先研究：3×n矩形用3×1(1×3)矩形鋪滿，4×n矩形用4×1(1×4)矩形鋪滿，和a×n矩形用a×1(1×a)矩形鋪滿，運用是否跨斷線找法推出鋪滿數公式。再來運用特殊形找法，分虧格和L型來鋪滿3×n矩形；4×1矩形、T型、2×2方形、Z型，個別及兩兩組合鋪滿4×n矩形。在本研究中除了有用到Z型做排列時，鋪滿數為0種外，其他狀況皆推出了公式。因每一圖形的鋪滿數和前一圖形有關係，故除了虧格外，其他以遞迴關係式來表示。而後分析各圖形鋪滿數，得到a×1矩形數據在表格的呈現上為傾斜的巴斯卡三角形，且隨著a×1中a值的不同，垂直間隔(a－1)格；L型和T型，也有不同的巴斯卡三角形形式，並證明、推廣。最後研究方形鋪滿m×n矩形的鋪滿數，當{k≤m,nk|m,n時，鋪滿數為1，反之為0。

一、晶種在試管內，距底部4cm為最佳的結晶位置，結晶後的量較多。二、不同樓層高度(50m之內)對結晶量的影響並不大。三、硫酸銅的結晶在自然狀態下，反應時間以兩天的結晶量最佳。四、不同聲音頻率下的環境，以300Hz的音頻，結晶量最多，1200Hz的音頻，結晶量最少，我們推論1200Hz為硫酸銅水溶液自然震動的頻率。五、300Hz的音頻環境下，反應時間為三天的效果最好。六、銅線共振頻率為600Hz，銅線共振的結晶量均較硫酸銅水溶液自然震動下的結晶量少。七、六字大明咒與打擊樂音樂型態，結晶量較佳，噪音對結晶量為最差。八、使用乙醇與水的雙溶劑對結晶量的影響比單溶劑效果好。九、酸鹼值對硫酸銅對結晶量有影響，但無規律性，加入濃硫酸，硫酸銅的結晶量特別明顯。

蛇目蝶眼紋大小的生長模式十分複雜，與環境因子有很大關聯；本實驗旨在探討不同環境因子與眼紋大小、不同環境因子與白帶之間的關係，實驗結果顯示溫度為影響眼紋大小最顯著的因子。我們更進一步找出溫度影響眼紋大小的關鍵齡期。溫度與眼紋大小的關係多呈現顯著的正相關，亦即溫度越高，眼紋就越大。我們可以建立一個眼紋發育與溫度的關係模式；並且發現同一蝶種不同眼紋發育趨式並不相同；同時發現溫度對不同蝶種的影響亦不相同。

布朗運動，在人最常接觸的空氣與水中都會發生，卻很少人注意到，偶然的機會下我們開始探討其現象。對於亞佛加厥數好奇嗎?在物理與化學中，這是個非常重要的常數，卻不知道它如何而來。為了證明其正確性，我們找到了愛因斯坦推導出的公式並藉由布朗運動，以創新的方法、便宜的儀器，觀察與測量並導入公式內，求出其值到1023的科學尺度。現階段，測量濃度極小的溶液是相當不容易的，需要昂貴儀器、特定的限制。實驗觀察的同時，我們發現有趣的現象：不同的濃度下，微小粒子在溶液中運動方式竟然不同！於是對此現象加以探討，經由多次測量與計算，我們僅藉著實驗室中簡單的儀器：攝影機、電腦、顯微鏡，便能推測離子溶液的濃度。

本文是從都市更新的新聞聯想出來的數學問題，在兩條互相垂直的道路中，如何找出過道路的東、西、南、北各一個點的矩形，而矩形的最大面積為何？透過動態模擬，成功解決這個問題並研究一些有趣的結果。

本研究主要探討再生紙的特性，包括再生紙的纖維分佈、厚薄度關係。透過實驗去操作，不同材質再生紙進行染色；製作相同濃度鋁媒染劑、醋媒染劑，觀察再生紙的染色效果；還有不同濃度的鋁、醋媒染劑對相同材質再生紙的染色效果，了解再生紙進行植物染後的顏色變化。

本實驗主要針對蠅的特性，以食物誘集法設計了十一款不同的捕蠅器去捕捉蠅，並經過十二次的實驗，以長期觀察和數據統計的方式，去比較哪一款的補蠅器成效最佳，最後為十號捕蠅器的效果最佳，因此我們推論是因為餌離洞較近，蠅能夠輕易嗅到食物腐敗的味道，才會進入捕蠅器中，藉由上層透光，下層不透光的反差設計，可有效引誘蠅類進入上層而找不到原來的出路。同時我們在捕捉到蠅後，將蠅放入我們製作的飼養箱中進行長期觀察和錄影，發現蠅的生命力旺盛，在補蠅器中，多習慣向上移動。它們在溫暖的生活環境中時，便會在餌中產卵進行繁衍，我們也發現，當蠅在溫度較低時，活動力較小，生長的周期會比較長。