第53屆--民國102年

本研究作品是自行車下坡減速安全行駛，騎乘者在下坡時候，自行車能自動降慢速度，減少自行車的意外事故發生，控制系統要有兩個條件才會產生減速作用，假設只有一個條件成立，並不會產生減速。下坡減速條件為：1.車輛是在斜坡地面。2.下坡車速必須超過20公里。兩個條件成立後，控制系統會作用。經過單晶片的控制及條件的設定，車輛在下坡且速度超過20公里，系統自動啟動馬達偏心輪，拉煞車機構進行減速作用。自行車下坡時做減速的時並不會把車輪鎖死，確保自行車下坡行駛安全。本作品中在前輪裝置一組花鼓發電機，騎乘時由前輪花鼓發電機發電，對車上的電瓶進行充電再供應給自動煞車減速系統使用。最後再製作一組防過度充電系統，避免騎乘時對電瓶過度充電。

本研究以PH儀、電導度計、數位式溫度計及電子天平等儀器量測不同河流（濁口溪、美濃河、荖濃溪）、河段(上、中、下游及出海口)之水質變化情形，及其對於不同金屬的氧化情形。研究可知，各水質PH值變化為 濁口溪＜美濃河≒荖濃溪；從上游到下游電導度呈現增加的趨勢；各河流從上游流到下游溫度皆增加，一到出海口，電導度與溫度增加的幅度就大幅上升。各種金屬片以使用出海口的水質浸泡，其氧化幅度最大，不同金屬的氧化程度則為 鐵＞鋅＞銅＞鋁。金屬浸泡於各種水質中，溶液的PH值皆上升，以鐵金屬的上升幅度最大；含鐵的溶液其電導度會隨著靜置時間而下降外，其餘皆上升；塗上防鏽漆可使金屬的氧化速率減緩，而通入空氣，使金屬的氧化速增快。

大自然的一片葉子，如何吹奏出一首首動人的歌曲，經過我們的研究發現，「葉笛」是因葉片受到氣流吹拂，而振動發出聲音。若想吹出較高的音高，則葉片的受風寬度要窄、葉緣曲率半徑要大、受風長度要短、吹氣角度要小、葉片要柔軟等條件；若想吹出較低的音高，則葉片的受風寬度要寬、葉緣曲率半徑要小、受風長度要長、吹氣角度要大、葉片要厚實等條件。而想要利用葉子吹出動人的樂曲，葉子必須是容易吹奏且容易控制音高，因此葉子的葉緣曲率半徑、葉片的彈性、音域都必須適中，葉緣形狀也以平整較佳。只要選對葉子，知道吹奏的技巧，再加上「一直吹」的不斷練習，人人都有機會成為葉笛達人的。

我們從日常生活中發現了一個新奇的條碼，稱作「QR Code」，因為現在的行動裝置越來越多，為了方便快速儲存或連結資訊，有人便發明了它。我們先從QR Code 條碼的由來、基本架構和製作方式加以觀察試作，接著探討改變它的各項元素：定位點、形狀、面積、容錯率以及測試讀取裝置的解碼軟體和鏡頭畫素，最後我們將這樣的符號運用在校園中，並實驗可能發生的狀況，用來瞭解這種新世代的條碼跟以往的條碼有什麼不一樣。

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。

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。

五年級學到透鏡單元時，對雷射一字光的實驗器材感到興趣，在拆解並隨意掃描後，發現光對物體的反應時突發奇想，看看能否自製立體掃描器？於是便針對物體表面的顏色、高度、弧度與震動情形，對各角度與型態一字光投射的影響，在設計與進行實驗後發現： 1.物體表面的顏色、高度、弧度與震動，都會對不同形態的一字光投射造成影響 2.利用一字光，對物體顏色與高度的反應，發明了立體掃描器與光測滑鼠尺 3.利用一字光，對反光物體弧度與震動的反應，發明了曲面弧度測量器與三維測震儀沒想到利用簡單的雷射一字光，對不同型態物體的掃描實驗，不僅解決了我們對掃描原理的疑惑，過程中還驚喜連連，意外設計出許多有趣的發明，真可說是小兵立大功呢！

橙皮苷元是天然的黃酮類化合物，具有抗發炎等多種功用。但直接使用無法確定其達到病灶位置，也無法預期藥物到病灶位置的濃度，因此本研究設計一複合磁性奈米粒子作為藥物導引材料，期能透過磁場導引到病灶位置，以達到抗發炎功用並減低其對其他非病灶位置的傷害。為使四氧化三鐵粒子接枝藥物橙皮苷元，及具備高生物相容性，利用葡萄聚醣(Dextran)和-COOH官能基做表面之修飾，再以細胞實驗檢測其生物相容性及其藥性。檢測結果證實此材料能保有磁性、藥性，以及生物相容性，並進行體外吸附模擬實驗，了解粒子在血管中吸附之情形。未來將進行發炎途徑探討，深入了解抗發炎之病程，期望能進一步使用此磁性奈米粒子治療如動脈粥狀硬化等相關發炎之疾病。

本實驗運用乾冰低溫特性，進行昇華、擴散及讓液體結冰的直接觀察研究。研究中發現乾冰置放在金屬材質上冷卻效應較佳；在木質桌面降溫的程度較低。乾冰邊角上因為二氧化碳冷氣流產生渦旋現象而讓水滴最慢結冰；又因為結冰順序的影響，造成冰滴尖端呈現向外放射狀現象。將蒸餾水、糖水、硫酸銅溶液及鹽水分別滴入四面乾冰牆中間，可以觀察到液滴快速結成斗笠狀、扁桃狀、鍋蓋狀及結晶花等不同變化。最後利用烙印原理，將不同的色素溶液滴入台灣形狀凹槽的乾冰上，有長出中央山脈的台灣、也有美麗的結晶花夜空，更進一步利用乾冰碎塊做出大海環繞的福爾摩沙。「漫步在雲端，乾冰塑台灣」科技與人文創意的連結，浪漫而炫麗地呈現在我們眼前。

紅邊大龍蝨屬於完成變態類的水中甲蟲，幼蟲期為三齡，其幼蟲性情兇猛俗稱水老虎(water tiger)。成蟲為肉食兼腐食性，主要是靠嗅覺來搜尋食物(屍體)，且搜尋能力雄蟲＞雌蟲，是為食屍性分解者中很有效率的清道夫。活體餌料中，紅邊偏好吃食的順序分別為蝌蚪﹥大肚魚﹥翻轉螺﹥福壽螺。餌料的震動及水溫的升高皆能增加紅邊搜尋食物的速率。紅邊是陸海空三棲的水生昆蟲，對環境忍受度很高(溫度耐受度在6℃~35℃之間;鹽度耐受度在10 ppt以下;酸鹼值容忍度為pH3.0~pH11.0之間;濁度、水中溶氧量不受影響)，可當作嚴重汙染的生物指標之一。雄雌成蟲皆會分泌的乳狀淡藍色液體會導致獵物麻痺、痙攣進而游速變慢或昏迷，可能對於水中脊椎動物的神經系統有不良的影響。