第53屆--民國102年

水滴滴落液面的同時，水滴除了會產生漂浮之外，你是否可曾想到『水滴會產生至少兩次以上體積縮小的不連續現象』，如圖二。我們想知道，為何液滴不是一次就被吸附進入液面？而是在吸附進入液面時，會產生這種多次不連續性體積縮小的變化現象。我們實驗過程採用高速攝影機來觀察這個有趣的現象，實驗發現，液滴的表面張力、液滴滴落的高度、液滴體積的大小等，都會影響液滴是否產生這種不連續性的體積縮小現象。當表面張力越小，如酒精、洗碗精水等，液滴不僅會產生漂浮，而且在吸附進入液面時，產生至少兩次不連續性體積縮小的機率都達百分之百。而且，隨著液滴滴落高度的增加以及液滴體積越大時，產生至少兩次不連續性體積縮小的機率隨之下降。

以人體作為觸發訊號來源，利用觸發間隔時間作為輸入資料訊號，當輸入密碼與預設密碼吻合則門開啟。本系統主要功用如下：一、 隱藏式輸入訊號端，輸入訊號可設計在門上任一地方，同時設計為可更換之輸入點，利用開關選擇門上A點、B點或C點……作為輸入點，有心人士即使知道密碼亦無法得知應由何處輸入密碼。二、 利用人體為觸發訊號源，以長按、短按觸發輸入點輸入密碼，無需使用鍵盤作為輸入端，免去維護及保養。三、 密碼位元數可由使用者自行設定，密碼可設一位數至無限多位數，當使用者僅去路口倒垃圾可設一位數(如3，大門敲3下)方便進出；當使用者出國多日則可設為多位數(如275384659424，小偷猜對密碼機率一兆分之一)確保安全。四、 適合用於社區大樓、辦公大樓或大型飯店門禁管理，每扇門使用自訂密碼，每擴充一組電鎖門僅需一組輸入/輸出(I/O)點，便於擴充與管理。

農田雜草對農民來說，常是令人頭痛的事，但是我們轉變方式，將具有藥用功能的雜草，融入手工皂中，開發出藥用植物皂，並與市面販售的高價天然或有機的植物皂做比較，發現在起泡度與清潔度的品質皆不遜色，藉由這些藥用野草植物都是農田中常見的雜草，可開發出具經濟價值的商品，增加農民的收益，也扭轉傳統上對於雜草的印象。

本研究的目的是要分析高速鐵路在經過不穩定地區時的運動狀態，並描述當時的運動狀態和發現有益與有意義的結果。分析後的結果發現，高速鐵路在經過不穩定地區時的運動狀態是屬於非線性的情況，因此，嘗試以非線性振動理論來描述當時的運動狀態。初步結果顯示，以KBM非線性振動理論來描述當時的運動狀態，可發現共振對列車行駛安全性有影響。

從摺紙盒遊戲中，我們發現「數學」真的是無處不在呀！從中我們找到了一些好玩的數學關係，沒想到利用一些簡單的工具：廢紙、尺、計算機、筆、量角器就能找到隱藏在這些紙盒的數學規律，利用這些規律摺出更多不同邊形的多角盒（三角盒、四角盒、五角盒、六角盒、七角盒、八角盒…等），並找出多角盒與多角盒之間的秘密；從摺紙過程中更發現如何去節省更多的紙張來摺出相同大小的多角盒；採用相同大小的一張紙摺出最大容積的紙盒。希望藉由回收紙再摺紙盒，達到物盡其用的最大功效，節省資源，為地球盡一份心力。

本實驗主要藉由改變圓環飛行器的圓周長、長度、材質及尾翼形狀，尋找圓環飛行器飛行距離最遠的最佳組合。我們將發射方式分為以自製發射器發射及以手擲方式發射兩種，手擲的部分是為了因應平時一般人在玩都是以手擲方式發射的緣故。由實驗結果可以發現，圓周長30公分、長度10公分並外加三角形尾翼的雲彩紙圓環飛行器飛行距離最遠。同時我們也發現，無論是哪一種材質的飛行器，都是以圓周長30公分、長度10公分飛行距離最遠，在改變尾翼的部分，則以三角形和直角三角形飛行距離最遠。由於手擲與發射器發射的方式不同，所以兩者的飛行距離會有所差異，由實驗數據可明顯看出，發射器發射圓環飛行器飛行距離大部分都比手擲發射圓環飛行器飛行距離近。

我們利用影響水中溶氧量的主要原因有：溫度、壓力及液體的亂度。因而自製一台增加壓力、減少水亂度的『高溶氧機』。高溶氧機的製造方式，是利用抽水馬達在抽水的過程中，我們在馬達前方的水管上加裝了一支氣體流量計，利用氣體流量計的進氣口吸入少量氣體經壓力瓶的加壓及減壓閥的釋壓使氣體擴散之後，即可得直徑小於0.5 mm之細微氣泡，其氣泡相當細膩的在水中均勻擴散後使得水變成牛奶般的雪白。而加裝氣體流量計的用意除此之外，還可調整進入的氣體量，以達到最高的溶氧效果。此高溶氧機由於摒棄傳統以空壓機打入空氣之方法，不但減少設備的佔地面積，在管理及維護上也相當的方便，且其所產生出來的微小氣泡更能均勻的分布在水中，也就因為它的氣泡非常的微小且均勻，因此使得它在水中的停滯時間長達十多分鐘以上。總而言之，高溶氧機的優點有：一、省電省金錢：傳統打水車三分地需就用到四台打水車，而高溶氧機只要一台就搞定它。二、水中溶氧大大提高：養殖池溶氧量增加一倍，與打水車相較溶氧量增加約 100%~200%。三、節省能源：超級微小氣泡，在池底多停留 20min，可增長溶氧時間，節省大量電費。四、安全可靠：以水的流速吸入空氣，所以壓力不會超過最大出水壓力，沒有爆裂的危險。五、增加漁獲量：適合魚蝦養殖的底棲息性，避免害菌滋生、活化水資源、減少魚蝦得病率、大大降低魚蝦之死亡率，因而提高漁民的漁獲量。

本研究以實驗方法觀察受聲波激擾的噴流之等溫流場特徵及燃燒火焰行為，探討聲波激擾對噴流的混合特性及燃燒性能之影響。使用熱線風速儀量測聲波激擾引致噴流出口速度振盪的特性；應用流場可視化技術，觀察噴流的流場特徵；藉著量測噴流之側向擴展寬度，比較噴流受聲波激擾之前與之後的混合與擴散特性。最後，丙烷作為噴流的流體，點燃噴流形成燃燒火焰。觀察燃燒火焰的顏色與外觀尺寸變化，探討聲波激擾對燃燒噴流的燃燒性能之改善。結果發現聲波激擾噴流時，藉著「回吸預混」、「渦漩形成、演化、捲入、破碎」與「紊流增強」效應等物理機制，有效提升噴流與週遭空氣的混合與擴散特性，因此，在實際燃燒噴流的工業應用，可以明顯的提升燃燒效率。

“Spontaneous Growth of One-Dimensional Nanostructures from Films in Ambient Atmosphere at Room Temperature: ZnO and TiO2”（ Shou-Yi Chang等人）在2011年發表的文獻中，提出一種新的生長奈米結構的方法－BHR（bond breaking－hydrolysis－reconstruction）機制，結合了應力和水氣可讓金屬氧化物自發性成長並長出一維奈米結構的氧化物。石膏晶體在自然界中生成的條件與水有關係，藉由進行硫酸鈣水化實驗驗證此現象，以濕度和放置時間作為控制變因，觀察到生成晶體的長度與溼度、放置時間有關，濕度越高、放置時間越長，所得的晶體尺寸越大且晶體形狀越明顯。透過BHR作用在花崗岩表面，發現表面生成的晶體尺寸與溼度、放置時間有關，濕度越高、放置時間越長，所生成的晶體尺寸越大，認為自然界中的矽酸鹽礦物有可能透過BHR作用進行生長，印證地球科學對紫水晶形成的理論不一定正確。

本實驗探討紫外光對五蕊葉下珠生長發育和遺傳毒性的影響。我們研究五蕊葉下珠從種子萌芽至開花結果，只需5-8週時間，生命週期短，易繁殖生長，能在短時間內產生大量的種子，我們以這世代交替迅速的五蕊葉下珠作為研究對象，進一步處理紫外光照射其種子和幼苗植株，影響種子萌芽和幼苗的正常發育，隨著UVC照射時間愈長發育幾乎停滯，嚴重的話導致植物死亡。生殖方面雄花和雌花的發育率也降低，花粉管的發展被抑制，甚至所發育果實其內的種子萌芽率減少40%，發芽種子呈未分化，且細胞染色體出現異常短縮狀，顯示紫外光對於五蕊葉下珠有遺傳毒性傷害，我們期望利用生理和遺傳性傷害等病徵，以五蕊葉下珠建立生物模式(model)作為曝露短波紫外光輻射的預警訊息！