第55屆--民國104年

使用化學肥料雖然效果快速，但與有機肥料相比，缺乏改善土壤性質的能力，且需要經常補充，過量會造成土壤酸化，甚至使水質惡化。所以利用生活中剩下的廚餘或是落葉來製作有機堆肥，省錢又環保。本實驗利用五種樹木的落葉來製作堆肥，並且分別添加米飯、香蕉皮和黃豆渣，我們想找出落葉和何種添加物共同發酵後製成的堆肥液，可以使綠豆的生長高度最高。實驗結果發現這五種樹木落葉添加香蕉皮一起發酵的實驗組別，落葉腐化的程度較佳，而且種植綠豆時，添加落葉和香蕉皮一起發酵的堆肥液，綠豆生長高度會較高，所以落葉腐化時，若加入適合的添加物，可以提升堆肥的效果。

在家能製作Q彈好吃的虱目魚丸嗎？綜合10部製作魚丸影片之重點，並訪談虱目魚丸專家後，以魚漿甩打時間、蛋白比例、與澱粉種類、太白粉比例為操作變因，製作4X4=16項控制變因的魚丸。利用彈性測量裝置及咬勁切割器等科學方法測量魚丸後，選出各操作變因中Q彈度佳的魚丸，最後綜合排名魚丸Q彈度。實驗發現，甩打40 分鐘、加蛋白5%、馬鈴薯粉、甩打30 分鐘等魚丸，能以手工又不用化學添加物的方式，做出比名店還Q 彈的虱目魚丸；透過魚丸彈力與咬勁折線圖變化還發現，彈力大時咬勁較小；彈力小時咬勁較大。然而口感喜好較主觀，我們將魚丸Q彈度大於名店的魚丸特徵詳加描述，讓人依時間、喜好，在家也能製作Q彈好吃的魚丸。

本研究源自有一天，在電視上看到新聞報導說：「氧化對人體有害，而有些植物具有抗氧化效果，對身體健康有幫助。」因此，展開一連串研究客家香菜抗氧化之旅。 研究結果發現： 一、客家香菜中，以香椿抗氧化能力最好。 二、不同部位客家香菜，以紅蔥外皮及香椿的莖抗氧化能力最佳。 三、客家香菜液濃度愈濃，抗氧化能力愈好。 四、客家香菜汁液的量愈多，抗氧化能力愈好。 五、客家香菜煮熟後，大部分抗氧化能力下降。 六、川燙時間長短，會影響客家香菜抗氧化能力。 七、客家香菜加鹽、加糖後，抗氧化能力下降。 八、客家香菜加酸後，抗氧化能力變低；但加鹼性物質後，客家香菜的抗氧化能力變高。 九、客家香菜加酒、或加酒榨汁後，抗氧化能力增加。

以碘酸鉀為氧化劑並以澱粉為指示劑，加入硫酸後分別與多種還原劑反應。發現焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫氰化鉀等使指示劑變藍。而焦亞硫酸鈉與碘酸鉀的反應常見於高中教材[1]，[2]；硫代硫酸鈉與碘酸鉀雖然有反應發生，但是反應時溶液生成沉澱物，推測有兩種以上的反應發生。硫氰根離子與碘酸鉀反應以動力學探討，得知速率定律式R(M/s)=k[IO3-][KSCN]2[H2SO4]，k=2.9×105(M-3S-1)。產物檢測後，推測硫氰化鉀中的硫原子被氧化生成硫酸根離子。鐵離子檢測後溶液成血紅色，因硫氰化鉀濃度對反應為二級，一段時間後反應物濃度過低而難以反應完全，殘餘的硫氰根離子與鐵離子生成血紅色硫氰化鐵錯離子。

本實驗所參考的自然課程為三年級的「溶解」、四年級的「燈泡亮了」及五年級的「生活中的酸鹼」、「植物世界」，我們運用生活中唾手可得的材料，例如：銅片和鋅片，分別當做電池的正、負極，以檸檬汁、海鹽(電解液)和果凍粉(吸附物)混合，吸附以58%酒精萃取的小葉欖仁汁液，並配合葉綠素光照實驗，在實驗前用簡單的儀器對光源與色光進行分析。發現不同的光源與色光照射下，葉綠素電池產生電能的效果也會有差別，且符合葉綠素對紅、藍光吸收較強的特性，若是吸收紅、藍色光混合成的桃紅光照射，則會有更高的電功率產生，串聯三個我們製作的葉綠素電池，也能夠使小顆LED發光、液晶零件發光等。

本研究主要為探討光學幽浮的可能成因，我們利用實驗搭配模擬的方式研究，共嘗試了兩個模擬方法與四代的實驗方法。首先模擬出空氣折射率變化層與材料折射率變化層的光線行進路徑模式，再利用實驗直接驗證在材料折射率變化層的結果是正確的，間接驗證在空氣折射率變化層的正確性，也就證明了空氣折射率變化層真的可能造成幽浮現象。其中材料折射率變化層未來有機會應用在光纖轉接頭、隱形斗篷等的設計與製作。

為提高太陽能板使用效能，本研究探討溫度、灰塵、仰角對太陽能板發電效能的影響，並比較不同散熱方式的差異。利用空氣冷卻方式，在不同數量的散熱片及導熱膏下，得知散熱面積對發電效能影響最大；有灰塵或仰角變化時，太陽能板的輸出功率仍然隨溫度升高而降低；自製簡易水冷裝置，以改善太陽能板因溫升而效能降低的問題，研究顯示正面水冷方式兼具清洗灰塵及散熱功效，背面水冷方式有效提升太陽能板發電效能及回收熱水，戶外日照實驗，太陽能板輸出功率增加約12%，回收熱水效率約32.2%。薄型大面積的水冷板，搭配溫控型的間歇性強制水冷及軌道式清潔系統，會是較佳設計組合，應用在屋頂太陽能板，可達到提升發電量、回收熱水及屋頂隔熱的功效。

自製震動台模擬建築物受力時的振動模式；另設計多層容器(Multi-layer-tank)盛水的液體形式阻尼器，探討Depth Ratio(水深/容器長)、振幅、Mass Ratio(水質量/總質量)對減振效應的影響。實驗方法以「振動參數」(週期、衰減係數、時間)量化減振效應。調整Depth Ratio使水自然擺盪週期(Tn)接近震動台週期(TV)(PR = Tn / TV≒1)，易產生碎波現象(wave breaking)，造成系統能量消散，減振效應顯著。震動台振幅越大，碎波發生可能性越高，減振效應也越佳。且當PR≒1時，Mass Ratio變化對減振效應影響不顯著；若PR≠1，當Mass Ratio = 4.63 %，減振效應最顯著。實驗證實調整多層容器盛水液體阻尼器的特定參數，可有效達到減振效果。

從咖啡文化深度之旅出發，好奇是否可使咖啡更健康美味。從自製烘豆機並採用市售五種複合菌，對東山咖啡「生豆」和「鮮果」進行不同條件發酵，結果證實使用複合菌發酵的咖啡豆，其對 DPPH 自由基清除的抗氧化能力稍有提升；而碘還原力及對人體健康助益良多的綠原酸含量則有顯著增加；對攝取過量有害健康的咖啡因含量也顯著降低。更特別的是，不同條件發酵的咖啡，每杯風味都不同，杯測評價均不輸市售優質咖啡豆，評比得分優於市售與麝香貓咖啡風味相似的高價咖啡，其中三組咖啡豆達精品咖啡等級。本研究結合所學知識並應用於本土產咖啡，再以科學儀器加以驗證，以簡單製程烘焙出更優於外國的健康美味咖啡豆，期能對台灣咖啡產業有所提升。

通常在匯報、教學、導遊人員都會使用雷射筆來投映一個光點或一條光線指向物體，本研究把雷射筆這個瞄點的特性運用在釘槍上，並且加入氣泡水準儀檢驗機器安裝面或平板是否水準，及測知傾斜方向與角度大小的測量儀器並增加板機安全卡榫，降低操作危險，而本研究使用的釘槍是氣動式釘槍在工業上使用的好處比電動式釘槍更有效率，為了新手可以更快上手，也能在工業上提高釘東西的精準度，避免在材料上釘東西失誤而浪費，本研究使用了兩個氣泡水準儀不只可以立著釘也可以平著釘，不會受到材料上的限制，而失去該有的垂直度，並且本研究還加裝雷射筆，可以讓距離做到有效的控制。