第55屆--民國104年

為了瞭解各種不同動物毛髮以及鳥類羽毛結構和溫度之間的關係，我們先利用顯微設備觀察，發現：狗毛、兔毛、羊毛和人的頭髮的結構條狀單一，只有羽毛的結構最特殊，它的基本結構有羽軸、羽枝和小羽枝。就鳥羽結構來看，佈滿身體周圍的是體羽，體羽的結構又可細分為羽軸、羽絨和羽片。我們也進一步設計一系列的實驗裝置，經過無數次的實驗研究，結果證明：羽軸無法傳熱，羽片的傳熱效果不明顯，但具有隔熱的效果；羽毛具有吸熱的功能，黑色的效果較白色好，但效果沒有棉布好；絨羽含量越多，保暖效果不一定好，因此我們可以知道：在選購羽絨衣時，不一定要買絨羽含量最高的才可以達到良好的保暖效果。另外，絨羽的密集度也會影響到絨羽的保暖效果。

白線斑蚊和埃及斑蚊的叮咬會造成登革熱，危害人類性命，利用藍光LED照射蚊子的幼蟲－孑孓，如果能在孑孓時期就死亡，就不會變成蚊子來叮咬傳播登革熱。實驗分成五個階段，第一階段先觀察藍光LED照射時間長短對孑孓和蛹的存活影響；第二階段進一步再觀察藍光LED照射高度對孑孓和蛹的存活影響；第三階段針對不同色光來驗證是否只有藍光能阻止孑孓；第四階段則實驗藍光和紫光對原有淡水生態內的動植物之影響；第五階段實際設計製作出符合人體工學的藍光LED照射器。實驗結果發現，藍光LED可以有效阻止孑孓變成蛹，且短時間內對原有淡水生態動植物還沒有觀察到會產生影響，是能阻止孑孓變成蚊子，成為避免登革熱疫情傳播擴散的「終結登革熱神器」。

牡蠣殼與稻殼是台灣常見的農漁業廢棄物。台灣四面環海，養殖漁業興盛，而牡蠣是西部沿海主要的養殖漁業產物。牡蠣殼是難以處理的廢棄物，容易孳生蚊蠅且散發惡臭。經調查，台灣每年產生的空殼重達16萬公噸。稻殼俗稱粗糠，是加工生產之副產品，台灣每年之稻殼廢棄物約有60萬公噸，過去碾米場和農會常以露天燃燒或傾倒於河川等方式處理稻殼，造成環境汙染。 本研究以牡犡殼粉與稻殼灰為原料，透過計算及實驗，將其與釉藥融合，進行資源再利用。實驗中，利用原料分析及三角試驗法，成功研究出牡犡殼粉佔釉藥之比例最高可達28.6%，而稻殼灰取代釉藥原料中的硅石使用，比例最高可達14.4%。牡犡殼粉與稻殼灰合用可取代釉藥可達43%。

在影片【三個傻瓜】中的大學教授有一枝在任何角度或無重力都可寫出來的太空筆。真有這枝筆嗎？可DIY嗎？ 結果顯示：(1)市售原子筆平均筆芯內徑及倒立書寫長度：水性筆 > 油性筆 (2)書寫傾角與書寫長度呈負相關，書寫傾角 > 90度任何性質的筆都會斷水 (3)環境溫度與書寫長度呈正相關 (4)油及水性原子筆在水中書寫效果不佳 (5)筆倒立書寫長度和筆芯內徑呈負相關。毛細上升高度：自來水 > 水性墨汁 > 油性墨汁。水性筆芯內徑 < 0.15mm，油性 < 0.05mm，墨汁會毛細上升5cm效果佳 (6)筆芯尾部隔絕空氣書寫長度大為縮短 (7)筆芯尾部加砂效果差 (8)筆芯尾部加水效果佳，加壓8-11cm水頭高為最佳 (9)筆尾部加氣壓效果佳 (10)永不斷水原子筆構想可以達成。或許結果能給同好參考依據及具科學價值。

近年汙染及病菌傳染問題頻傳，在環保意識抬頭下，市面清潔商品添加「過碳酸鈉」，以響應環保並主打其超強效能；因此，我們欲透過改變過碳酸鈉(Na2CO3·1.5H2O2)的濃度，及其中Na2CO3及H2O2之比例，分別探討對漂白、去汙、增加溶氧量與抗菌之應用原理及效果。 研究結果顯示：8%過碳酸鈉漂白效果最佳，去漬率近九成；由於油受鹼分解之能力較氧化還原高出許多，在相同濃度條件下，Na2CO3比過碳酸鈉去油汙效果佳；因過碳酸鈉溶解較慢，使溶氧量增加較少，因此Na2CO3與H2O2分開加入水中會比過碳酸鈉效果佳；0.9%過碳酸鈉反應十分鐘，對大腸桿菌滅菌率達100%。在總觀儲存便利性、多元性及效能後，8%過碳酸鈉是目前最佳應用條件。

本研究在探討傳統食物-鹹蛋，它是風味特殊、食用方便的加工蛋，應該每人都吃過，尤其是美味的鹹蛋黃更是其它料理的添加物。但鹽含量很高，對於養生的人們而言，是不好的食物。本研究先從分析市售鹹鴨蛋含鹽量，再以不同濃度鹽水泡漬鴨蛋，量測鹽在蛋裡滲透擴散速率及含鹽量。及用紅土鹽泥製造鹹鴨蛋，找出使用紅土的原因，並找出本地的紅土實驗；探討鹹蛋黃快速生成法，找出以低鹽製造鹹蛋黃的方法。

本實驗以米飯取代鮮奶油製成低脂冰淇淋，並分析其特性如品評試驗、融化速度、糖度及黏稠度。 品評試驗發現，黑糯糙米冰淇淋在甜度及總接受性均高於原味對照組；另外和市售冰淇淋比較，黑糯糙米冰淇淋在甜度、口感及總接受性平均值雖略低，但未達顯著差異（P>0.05），且風味平均值略高於市售品牌。融化速度方面，有添加米飯者均比對照組及市售品牌較慢融化，尤其添加黑糯糙米者效果更佳。糖度方面，以黑糯糙米冰淇淋糖度平均最高。另外添加米飯的冰淇淋在黏稠度試驗較高於原味對照組，與市售冰淇淋比較，除糙米冰淇淋外，其餘黏度cP值都較市售冰淇淋高，其中以加白米冰淇淋cp值最高。因此米飯冰淇淋確實可開發為低脂、低乳化安定劑的健康冰淇淋。

本研究理念主要是以「物盡其用」為出發點。利用學校營養午餐每周兩次副餐的果皮廚餘製作成天然的清潔酵素，不僅能減廢尚能減少市售化學合成清潔劑的用量，以減輕環境污染及對人體之危害。實驗中，我們嘗試用柚子皮、香蕉皮、橘子皮各加上一定比例的黑糖和水，製成三種不同成分的「垃圾酵素」。在等待發酵的三個月中，我們在網路上搜尋到許多關於果皮酵素在生活上的功能，有除污、除霉、除油漬、液態肥料…等。我們期待環保酵素能取代市售化學合成清潔劑與化學肥料，經由實驗來確認網路資料之可信度並提出改善，期許對地球的環境盡一份心力。

由14種建物模型在不同條件下晃動情形與倒塌時間實驗得知： SS1倒塌率約21％及倒塌時間平均55秒，垂直RC1、水平RC1和垂直RC5樓層愈高倒塌率愈大且時間短。SS模型加防震貼片或用滑軌皆可延長倒塌時間並降低倒塌率，SS、垂直RC和水平RC三類模型加裝滾動鋼珠都能藉由滾動消耗地震能量，明顯降低倒塌率，且加裝滾動鋼珠適用於易發生低頻地震的臺灣北部SS和RC建物與易發生高頻地震的臺灣東部RC建物。各種模型多是振幅愈大倒塌率愈大，但某些模型在特定頻率最容易倒塌。SS本體具韌性，藉扭轉與搖擺消化地震能量，再加入滾動鋼珠，都可以消耗水平震動與上下震動的地震能量以大幅降低倒塌率，並延長時間，是本次研究認為最有效的制震方式。

本研究主要的目的在設計一套能自我調控而且能夠遙控的魚菜共生系統，並比較不同的魚種和蔬菜在魚菜共生系統中的表現。 實驗結果顯示Arduino Yun微處理器可以輕鬆解決我們交付的任務。伺服馬達自動餵食器可以解決主人不在家或忘記餵食的困擾，但太陽能電板受限於天候，只適合陽光充沛的地方。Arduino Yun WiFi模組功能強大，可以隨時將監控的資訊上傳到網際網路，方便主人隨時監控魚菜共生系統，將物聯網的精神發揮到淋漓盡致。 最後我們比較不同的魚種和蔬菜在魚菜共生系統的表現，結果顯示：龍鯉對蔬菜的成長幫助最大，其次是玉如意和吳郭魚；蔬菜成長方面：鹿角萵苣成長最快速，其次是綠羅曼和大陸妹。