第54屆--民國103年

本研究為發展快速、簡易的方法以合成碲奈米線並作為相關研究之基礎，進而實踐綠色化學的理念，更進一步探討碲奈米線添加不同金屬離子後形成之複合/碲奈米線。在比較三種不同的碲奈米線合成方法後，選擇較符合綠色化學的方式，藉由調控碲奈米線合成反應的時間(30至150分鐘)和不同的金屬離子濃度及比例，以不同變因下製備出的複合/碲奈米線，透過其吸收光譜變化，找出具有最佳過氧化活性能力的反應條件。於上述條件下探討其對於常見食品病源菌的抑菌效果。結果顯示複合/碲奈米線的抗菌能力與高濃度銀離子相似，且在價錢方面能比銀離子便宜許多。因此透過本實驗的探究，相信本研究未來有極大的潛力能夠廣泛的推廣與應用，如開發新型奈米抑菌劑。

由於手機電子錢包的發展，可知在手機的辨識成熟度已無庸置疑。如果能以手機內建的無線功能，實現手機鑰匙功能，來取代傳統鑰匙，應該可以輕易勝任，使人們出門不必隨身帶一大串鑰匙，再透過完整的管理程式，提升整體效益。 本次研究是以圖形驗證(CAPTCHA)加上密碼的方式，透過手機APP程式來開啟藍芽電子門鎖；因為在開鎖的同時加入圖形驗證(CAPTCHA)，可以加強開鎖時資料的變化性，增加安全性，並針對安全性做分析比較。進一步探討所帶來的便利性及可靠性。 經由分析的結果，進一步導入CAPTCHA行動裝置藍芽門禁管制系統，使得解鎖時獲得絕佳的安全性，亦可透過即時監控增加便利性及防範非正常狀況發生。

原先是從同學所戴的變色鏡片，引發我們對光致變色染料的好奇。本來以為變色染料像水彩能調配出各種顏色，要是用來畫照光變臉的圖案，一定會很有趣。於是便針對：變色染料種類、濃度對色光、UV光透光等變項設計實驗，發現 1.各色光對染料變色影響：UV>藍>綠>紅；染料對色光反應：藍>紅>橙>黃 2.變色染料能被酒精類的液體溶解成透明塗料，可增加染料的應用 3.利用色粉對不同光特定的變色反應，發展出UV光感應器 當發現塗料無法變透明時，原本很洩氣，幸好沒放棄，才意外試出甲苯溶解的配方，並成功設計出UV感應器！測試發現：能測各強度UV光，過程中不耗電。沒想到只是應用所學，堅持到最後，竟設計出實用發明，讓我們終於體會到科學研究的艱辛！

在日常生活中可以遙控的家電有許多，例如：電視機、冷氣……。而這些家電的遙控器有些大小就如手掌般大，有些卻只有幾根指頭大，一不小心亂放，就有可能遺失，為了改善上述缺點，因此本專案研究嘗試利用智慧型手機的App結合Wifi及乙太網路的功能，把所有的遙控器濃縮結合在一個手機App程式中，並進行了探討，藉由實作設計實體機構及電路，得到了下列結果： 一、 利用智慧型手機結合Wifi及網際網路，可進行遠、近距離遙控家電是可行的。 二、 利用Arduino模組連結Wifi及網際網路接收訊號，輸出指令及遙控碼至紅外線發射電路，達到一機整合便能方便控制家中具有遙控器的家電及設備。 三、 藉由小組改良傳統紅外線單一發射LED，改善傳統遙控器單一方向的缺點。

我們自製之半U型管加PVC套管的測量裝置確實可用來觀察兩不同濃度之溶液的滲透壓現象。實驗半透膜之選用，以高分子奈米孔洞半透膜為最佳，玻璃紙容易因水所造成之部分溶解而影響滲透結果。歷屆科展常選用之蛋膜，需注意蛋膜是否真為具有選擇性之生物膜或只是微米級孔洞之半透膜。經由類似化學反應速率公式推算滲透速率依高度變化可分為n階滲流階次，而濃度差之趨動力可併到滲流常數k之變因中。生物滲透壓滴降法可有效測量與瞭解到溫度愈高，滲透速率愈快。而在植物生長的實驗及細胞顯微鏡觀察中，可知當營養劑濃度較高時，易因滲透壓的關係，造成原生質分離，而無法順利將營養劑運送到植物的頂端，可知在植物世界裡，不是π=iCMRT與p=hd絕對可換算相等。

蛋殼內約九成成分為碳酸鈣。實驗結果顯示蛋殼對吸附銅離子有良好的效果，蛋膜則無。我們為了提升蛋殼吸附銅離子的量與速度，做了六個實驗，分別改變不同溫度、轉速、蛋殼質量、顆粒大小、吸附材料及環境酸鹼度，實驗結果顯示，轉速及溶液酸鹼度對蛋殼吸附銅離子的量與速度並無太大影響。而蛋殼顆粒大小、質量及溫度及對於吸附銅離子有明顯差異，所以改變蛋殼質量與顆粒大小可提升吸附銅離子的量與速度。最後再以茶葉蛋、土雞蛋蛋殼進行銅離子吸附條件探討，並發現土雞蛋與雞蛋蛋殼對銅離子吸附效果較佳。

基隆，總是演奏著多雨的篇章，雨水帶來生機，卻也造成影響。在下雨的日子裡，發現原本清澈的瑪陵溪水，水位上漲、溪水汙濁。透過氣象局雨量資料，與我們下雨天進行溪水採樣的結果相比較，發現當雨量增加時，溪水的濁度也同時增加，而溪水中的懸浮物質也呈現增加的現象，證實雨量影響到溪水的濁度與懸浮物質濃度。 河川的整治為降低河川氾濫的發生，但對溪水造成的影響與下雨的情形相雷同，甚至更嚴重，溪水的濁度與懸浮物質濃度的數值遠大於下雨時的數值。對於水生生物而言，無疑是產生緊迫，經實驗發現汙濁溪水影響溪蝦的攝食，甚至產生病灶。透過本研究可提供給相關單位，在維護河川環境、保障人民安全的同時，對自然生物的保育也應須考慮。

顫藻是全世界分布最廣，種類最多的浮游藻類，雖屬於原核生物界，但具有葉綠素行光合作用；在水族箱中若出現顫藻，會產生異味，並影響水族箱中的清潔與美觀。本研究是藉由改變水族箱中的照光、水蘊草、金屬離子、飼料、溶氧量、二氧化碳、硝化菌和餘氯等環境因子來嘗試抑制顫藻的生長並進行實驗比較。研究結果發現：照強光、水蘊草數量多、飼料少、水中含有銅或鋅等金屬離子、以及增加水中溶氧量都可以有效抑制顫藻生長，但考量對其他水中養殖生物的生存條件維護，建議家中水族箱可以添加照光設備、持續打氣、添加硝化菌、種植足夠數量的水蘊草、並適量餵食飼料，便可減緩顫藻的生長，達到長時間維持清澈水質的功效。

為了從遊戲中獲得勝利，進行研究的過程中，我們發現：挑戰者的贏牌策略為每張數字牌都比莊家大，除了一定得不到的質數牌外，設法拿到最多張數的數字牌。挑戰者的估計最大張數為（總牌數-位於數字範圍內一半以上的質數牌張數+1）÷2。但實際最大張數為估計最大張數-（拿「雙因牌」次數+「合數牌」張數）×0.5。挑戰者抽牌時應先抽最大質數牌，再抽最大質數平方牌，依序抽因數牌張數較少且與前一張有公因數的牌，以此類推，若最後有剩餘牌，觀察其中是否有合數牌再做試驗。 挑戰者的理想最高分為（最大牌分+1）×總張數÷2－〔（1+實際張數）×實際張數÷2+剩餘牌分+牌分差〕。

本研究討論「過一定點P，對一凸N邊形的各邊做垂線，可得N個垂足。利用P點、N個垂足點及N邊形的N個頂點所形成的2N個直角三角形，對應2N個內切圓及半徑，此時若依序每次間隔一個三角形取其內切圓半徑(參考下圖)，共可將2N個內切圓分為兩組內切圓半徑和」，經過研究討論發現以下結果： （一） 定義適當區域為：由垂直此凸多邊形各邊的垂線所共同圍出的封閉區域，當圖形為正三角形時，適當區域為正六邊形，較原圖形大，其餘的圖形所形成的適當區域必在原圖形內部。 （二） 兩組相間隔的直角三角形之內切圓半徑之和相等的限制條件 圖形類型 限制條件 正2N邊形 P點在任意位置 正2N+1邊形 P點落在適當區域內 等角且非正N邊形 P點落在適當區域內