第54屆--民國103年

在大賣場或是人很多的時候，如果你是一個新手媽媽，你把嬰兒車放著，有可能嬰兒車跟嬰兒就消失了，或者你不想一直推著車，想讓他自己動起來。我想，我可以解決你的問題，我可以能讓你跟嬰兒車行影不離。 我們利用Arduino研究出了一個可追蹤人、可定位、感測距離的嬰兒車，我們用ABB Car來模擬各種嬰兒車會發生的情況。利用它的感測器跟感測原理，如：紅外線、超音波、藍芽模組，利用紅外線的發射與接收的功能來達成追蹤的目的，超音波是用來感測距離及迴避障礙物，使嬰兒著可以走的更舒適平穩，藍芽模組是來定位嬰兒車，能更加確保嬰兒在我們的有效範圍內，如果跑出範圍會有警報聲，如：嗶........。

本研究主要探討在一正方形土地內設置的商家數目與最佳擺放位置間的關聯。我們定正方形邊長為1並將其坐標化，假設客源均勻分布在正方形中。以點表示商店的位置，以該點為圓心畫出的圓表示此商店擁有的腹地，且設每一商店擁有相同的腹地大小。首先，以較少圓數(1~3)覆蓋此正方形求其最小半徑，並從圖形觀察得到「整齊放法」的概念。接著，證明當各列圓數越相近時所得半徑越小，經計算發現當圓數n值介於(k－1)×k與k×(k+1)間時，以k列「整齊放法」所排出的圖形可得最小半徑，續以較多圓數(5~12)繪圖檢驗其正確性，且推廣證明「整齊放法」亦可用於任意圓數n。最後比較多邊形放法與整齊放法所得半徑之大小。

本研究希望能在傳承中華傳統書法藝術的同時，又能兼顧環保節水，所以實驗目的在找出何種方式清洗毛筆能夠達到最省水環保的目的。實驗結果顯示，容器內洗筆法以較小容器裝水來清洗毛筆可較大容器裝水洗筆更節省用水，若直接在水龍頭下洗筆，則在水龍頭出水口下沖筆會較在排水口轉筆輕壓方式省時省水。四種洗筆方式的省水性順序分別為水龍頭下出水口沖筆→250cc容器洗筆→水龍頭下排水口洗筆→500cc容器洗筆。本研究根據上述結論進一步修正易噴濺、易沾污之問題並加上簡易動力創新設計三代自製洗筆器，實驗結果證實三者的確皆比前述四項傳統洗筆方式更能達到省水的目的，不僅環保、省水且又省時、省力。

臺灣位於地震頻仍區域，建築材料與土木結構需要強化才能住的安心。此外臺灣為海洋季風型的氣候，經常出現颱風與豪雨，對土木工程與建築物，更是深具威脅性。本研究的主旨係運用界面活性劑，融合聚合物與其他無機物，製成複合材料，研發出防水、力學特性良好、耐用與價廉的建築材料。 此外目前的暖氣設備，體積龐大且笨重，能量轉換效率低落耗費能源，不符合環保要求。有鑑於此，我們運用聚合物複合材料，研發出造形輕巧便於鋪設，能迅速產生合宜溫度的建材，兼具安全性與節省能源，沒有高溫灼傷人體或燃燒的危險，能廣泛應用於各種環境，例如：室內保暖、失溫急救、老人居家照顧等範疇。

我們利用物體的色彩特徵而發展出物體的追蹤程式。為了提升物體追蹤的精確度和速度，我們比較了多種色彩空間的特性，發現HSV色彩空間受光線影響較小且色彩區辨力較強，因此我們將數位系統初得的RGB色彩空間數據轉為HSV色彩空間資訊並將之呈現在程式畫面上，至於雜訊的處理，我們採用了模糊、侵蝕、擴張的方法來消除。微軟新一代體感遊戲的輸入介面Kinect，除了提供傳統的2D彩色視訊外，還提供了深度資訊，藉由深度資訊的輔助，我們的物體追蹤程式可更為穩定，藉由WPF與EmguCV函式庫，程式的處理速度非常的快，可以達到真正的即時物體追蹤。

本研究以紫膠蟲色素添加媒染劑進行染白頭髮實驗。實驗結果顯示，紫膠蟲以乙醇及超音波震盪提取後，色素萃取率為2.89%。經分光光度計檢測其主要吸收波長為489nm，吸光值2.968。如以木醋酸鐵液做媒染劑時，染髮後色素滲透率達27.15%，比荔枝木灰水的16.88 %高，也比無煤染組別11.89％高，此結果證明紫膠蟲色素在酸性下有很好染髮色牢度。此外，如添加指甲花粉以複染方式進行，其CIE L＊值為51.22比單以指甲花粉染髮57.40低，此數據代表複染方式優於單次染髮，如紫膠蟲色素添加指甲花粉能增加染髮色彩。綜合前述結論證實，紫膠蟲色素可運用於天然染髮劑中進行白髮染色，且將危害果樹生長之紫膠蟲，開發成具經濟價值的化妝品，並可減少果樹噴灑農藥，達到環境保護的最終目標。

大氣中存在著大氣壓力，因為水氣或天候狀況的不同而形成低氣壓或高氣壓的現象，而高、低氣壓也影響著天氣的情況，高氣壓時天氣一般都比較好，相反的，低氣壓時天氣通常較差，於是我們利用氣壓改變的特性自製了氣象預報機來預報天氣，並配合著溫度與溼度探索天氣變化的祕密，實際預測天氣的情況，其中2～3月的預測率高達84％，這也可以預防下雨時忘了準備雨傘的窘境。

現今人們很注重食品安全，無農藥的蔬菜深受大家歡迎，水耕就是常用的方式。雖然沒有農藥，但在水耕狀態下，植物體內卻會大量累積亞硝酸鹽等致癌物，土耕的植物就沒有這種問題。土壤中含有硝化菌，可以將有毒的亞硝酸鹽轉為無毒的化合物。本實驗結合水耕種植與土耕的硝化菌。結果顯示，隨著水耕液濃度升高，植物體內的硝酸鹽類濃度隨之升高，在採收前將水耕液加入硝化菌，可以在兼顧植物生長的狀況下，有效降低植物體內有毒亞硝酸鹽的含量。根據本研究結果，建議在水耕植物採收前可逐步降低水耕液濃度並且添加硝化細菌幫助降低過多的亞硝酸鹽。本實驗結果有益於更深入的研究，協助我們吃得更加安心健康。

對於一個正n邊形，若一正三角形三個頂點分別位於正n邊形的三個不同邊上，則稱此正三角形為該正n邊形的內接正三角形。本次科展的主題，就是探討正n邊形的內接正三角形之作圖方法，以及作出的圖形中各種漂亮性質。

本研究利用電腦程式West point bridge design 模擬橋樑結構的穩定性，並使用義大利麵充當椼架實際來搭橋，藉此了解結構對橋樑負重的重要性。研究中發現： 1、Warren的結構最經濟實惠，Pratt結構次之，Howe結構負重效率最差。 2、橋樑結構中的每個桿件受力情形不同，因此根據受力情形來加以設計橋樑結構能提高經濟效益，例如：Pratt結構與Howe結構雷同，但是Pratt結構所承受的壓力是落在較短的垂直桿件，因而提高了Pratt結構的負重性能。 3、藉由結構的設計，使得原本負重效率約為65(gw/根)的義大利麵條，提高到99(gw/根)，約增加了1.5倍。 此外，藉由West point bridge design 軟體設計橋樑結構，並以義大利麵實際搭建橋樑，且測試其負重能力，可發展成完整的教學流程，極適合國中學生學習建築結構等相關課程。