第55屆--民國104年

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。

我們到處可見衣蛾蹤跡，透過校園內觀察或外出採集，了解衣蛾喜歡在陰暗、潮溼處繁衍聚集。研究衣蛾生長、生活環境、築巢環境，最後模擬不同環境，觀察衣蛾的活動情形，發現衣蛾懼光、怕冷、喜好潮溼、棉絮多為築巢環境。實驗證明牠築巢材料以沙石為主和喜愛布料棉絮，居家蛾幼蟲抓離筒巢會就地取材築筒巢保暖，牠更以地上的有機碎屑為食，如同清道夫。 本組意外發現，山區竹葉筒巢衣蛾、青苔筒巢衣蛾。山區與平地環境差異極大，縱使提供原生地的青苔與竹葉，仍無法再次築巢，此特殊生物習性，讓我們更懂得不應隨意補抓生物。有關衣蛾瞭解及文獻相當少，有鑑於此，無論衣蛾築巢環境、生活史、特殊的生物行為及防治，都是我們想深入研究的主題。

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。

在n×n的平面方格內討論邊長、形狀不同的正方形個數，研究過程中將觀察到的規律歸納成一般式。

太陽能源的善用一直是全人類積極努力的目標。本作品創新地利用空氣膠研製出太陽光熱分離器，分離後的太陽光與太陽熱再分別透過太陽電池作光轉電，以及熱電晶片作熱轉電。經由完整的實驗得到：(1)室內以150W鹵素燈模擬太陽能結合空氣膠玻璃(最淡濃度：1.25wt.%、最薄厚度：0.05mm)、太陽電池模組、與雙邊熱電晶片模組之最佳發電結構可產出48.75mW的複合式再生電能、(2)戶外利用太陽能結合聚焦凸透鏡、空氣膠玻璃、太陽電池模組、與單邊熱電晶片模組之最佳發電結構除了可產出174.5mW的複合式再生電能外，又可阻隔太陽熱約12°C，有效協助太陽電池作散熱降溫。此外，本作品已成功地應用在日常生活中，包括實現：微小電力充電儲能、風扇轉動、以及玩具車與機器人行走等。

之前有研究指出，使用一些單胺氧化酶(monoamine oxidase, MAO)的抑制劑如pargyline和clorgyline，皆可以保護serum starvation所導致的細胞凋亡，表示MAO可能在細胞凋亡的路徑中扮演重要的角色。 本研究著重於一個臨床上被拿來當抗憂鬱症藥物的MAO抑制劑苯乙肼(phenelzine, PZE)對於沿著腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)途徑而產生細胞凋亡的小鼠骨髓巨噬細胞(bone marrow-derived macrophages, BMDM)所產生的保護作用。 本研究的結果顯示PZE的確可以保護循TNF-α途徑死亡的細胞，同時使活性氧化物質(reactive oxygen species, ROS)的量下降。我們推論造成此現象的原因是PZE藉由抑制MAO，使得ROS的量下降，進而保護細胞。

本報告研究大崗山軍用洞穴中之鐘乳石與石筍，量測其中沉積之鎂、鈣、鐵等物質濃度，並歸納各物質濃度與水泥礦場開採以及氣溫變化間之交互關係。 由實驗結果歸納發現石筍與鐘乳石中鐵的濃度，與礦場開採造成表土破壞有一定的相關性，而鎂/鈣比值則與當時的氣溫有關，再與中央氣象局實測氣溫資料進行比較，發現有不錯的相關程度，可以做為古代氣候參考指標，值得未來做更進一步的研究與討論。

本作品主要在討論給定一個n邊形，在移動一個邊或是兩個邊後可形成的幾何圖形，並設法找出其一般式。在此研究中的圖形經翻轉、旋轉或撓折後相同的圖形視為同一個，在此定義此種圖形稱為─幾何算數形，簡稱「算數形」。 我們觀察圖形之規律，進而發現經定義移動邊數後的幾何圖形內部必只會出現一個封閉多邊形，以此特殊性質為基礎推導公式的形式。得知n邊形中移動1個邊後，當n為奇數情況下，算數形總數的公式為(n-3)(n+1)/4 ；n為偶數情況下，算數形總數的公式為[n(n-2)-4]/4 。在研究移動兩邊時發現規律過於繁雜，因此將其分類為3種情況來討論，分別為在封閉多邊形上有 (1) 二分支 (2) 三分支 (3) 四分支，並加以分別討論，推導出上述情形之公式。

相較於玻璃，3C產品的保護蓋板以 PC （聚碳酸酯）為材料時，能更加安全、降低重量、更容易加工，但 PC 板的鉛筆硬度小於 9B ，非常容易刮傷，因此我們透過溶膠－凝膠法的反應條件研究，調整前驅物矽烷氧化物（silicone alkoxides）的結構與比例，在不同反應條件（ pH 值的調控以及水與乙醇溶劑的使用量）中進行反應，並加入合適的熱起始劑與偶聯劑後，置入烘箱固化成型。最後以自製的鉛筆硬度機測量其塗料硬度，製備出能將 PC 板硬度提升至 H 等級且密著度為 5B 的透明增硬膜。

我們測試出明礬在鹼性環境下產生白色絮狀沉澱。只要利用調配好的NH4Cl－NH4OH溶液加上茜素紅色素，便能經由顏色變化(紫→紅)快速的檢測出來。連肉眼都無法辨識出白色沉澱的狀態，只要一滴加茜素紅色素，就能馬上判斷這食物中是否含有明礬存在。後續建立一個標準圖表，只要拿到一個未知濃度的樣品滴加茜素紅色素，然後對照標準圖表便能推定出明礬的濃度。這樣以簡易的測量方法，讓我們可以在國中的實驗室中，以幾百元打造出來的設備，輕易測出食品中明礬添加物是否過量，也能對我們面臨的食安問題多了一層把關。而且實驗測試能檢測明礬達到0.0005M的濃度。由這樣的試劑組合，能將明礬檢測靈敏度提高到法令規定的22倍以上。