第55屆--民國104年

追本溯源找到伏打當時發明出的伏打電池，我們開始就追尋研究伏打電池之旅，一一找出水溶液導電的答案，伏打電池具有環保、省電節能又減碳的特性。因此我們使用常見的飲料進行研究，實驗變因有不同水溶液(電解質)、不同材質的金屬片、不同材質的鹽橋、不同排列的組合層疊，都可能影響電池電壓的因素，進而發現不同的金屬和鹽橋層疊而產生的「電位差」而有不同的電壓和電阻，特別的是我們發現堆疊的【鋅+不織布(食用醋)+銅幣】層數越高，產生的電壓就越高，但是堆疊到一定的層組數後電壓會開始下降，所以堆疊層組數越高，電壓不一定會越高，有一定層組數的限制；同時發現每組電池的續電力，也會隨著鹽橋的溼潤度減少而持續下降。

因爆胎所造成的車禍次數頻繁，民國104年交通部規定胎壓偵測器列為基本配備，我們製作的警告裝置，以提高胎壓偵測器的靈敏度，為了減少因爆胎所造的車禍意外發生，特別設計一套金屬探測器警告裝置，將此感應器裝置在擋泥板上，以提醒行車駕駛在行駛時如聽到警訊聲，應立即靠邊停，檢查輪胎概況，以免發生車禍〈爆胎〉。金屬探測器警告裝置可以改善市售的胎壓偵測器，因為胎壓偵測器是胎壓低於定值才會警告行車駕駛，有些情況釘子刺到輪胎並不會馬上漏氣，沒有做處理車輛繼續行駛才會漏氣，但本作品之警告裝置是輪胎一有異物刺入，金屬探測器會在一秒左右發出警訊聲，在釘子還未完全插入輪胎之前可以做適當的處理，提高行車安全。

本研究企圖透過自製的造浪機探討離岸流的形成並依此建立離岸流警報器。結果發現：1. 離岸流效應多形成在凹岸，也受到海底地形的影響，透過自製造浪機就可觀察到海水由兩側匯集中央形成離岸流效應的特殊現象。2. 海浪達到弧形凹岸時，海浪的能量大小是關鍵。如果坡度小、海浪大、海水離凹岸地形較近，這些都將使得形成離岸流效應的機會提高。3. 凹岸的彎曲度較小或夾角角度在120度，形成離岸流效應會變大。4.本研究設計三個無須電源離岸流警報器。建議將其設置在坡度小、凹岸的彎曲度較小或夾角角度在120度、海水離凹岸地形較近等易形成離岸流地形，當海水流速達到臨界值時會提供警告標幟或聲響警示。

為了能簡單利用聲能，所以利用亥姆赫茲共振的方式，對原理及應用進行探討，目的是用來找出共振空腔的頻率，並找出旋轉器的共振範圍，使其轉動而產生電流。 亥姆赫茲共振原理驗證： 1、有無瓶頸不影響公式頻率，但將無瓶頸空腔當作極短瓶頸去計算，真實頻率與公式頻率相近，但會影響公式趨勢的變化。 2、瓶頸越長、截面積越小及空腔體積越大其頻率越低，但材質與空腔外型會影響公式頻率的準確率。 亥姆赫茲共振應用： 1、空腔頻率越低，材質越硬，外型越流線越利於轉速，且共振不只在單一頻率，在一定範圍都可轉動，材質越硬，驅動頻率範圍越大。 2、聲量分貝越大，轉速越快，但線圈來不及磁化，電流反而越小。 3、裝置可吸收一定的環境聲能。

本科展以傳統電梯為架構，提出一套電梯配重的改良系統，將電梯原固定配重之配重箱，改良為可調節重量之配重箱，以減少電梯電能消耗。我們於電梯的頂樓與地下室分別配置一個水箱，分為上下兩個水箱，當電梯空載時，電梯箱本身重量等於可調節重量之配重箱，如此可使電梯在靜止狀態時，達到馬達最小功率消耗。然而，當有乘客進入電梯箱時，即破壞載重箱與配重箱的平衡，此時，系統會依據目前電梯配重箱配重所在樓層位置，決定由上下水箱，作為配重水之填充或排放之容器，並將適量的配重水輸送至電梯配重箱，或反向將多餘配重水自電梯配重箱排出至下水箱中，以調整配重箱重量，達到載重箱與配重箱的平衡，即可達到電梯運行功率消耗最小化之節能目的。

一間教室中，潛藏著許多無形的資源浪費，使得我們的荷包正悄悄的流逝，像教室裡的電燈一次就只能開一整排，相當耗電，又或者是當門窗沒關好時，開冷氣造成不必要的浪費，而且學校各處室的廣播聲響之大聲，常大得讓全校師生及附近的住家非常的困擾，有鑒於此，我們小組討論出利用遠端控制的方式，對教室的各項日常庶務及廣播通知進行管理改善，來節省資源的消耗。

鮭魚生魚片是許多消費者的最愛，但往往含菌量高而易引起食物中毒。閱讀研究報告得知，幾丁聚醣無毒可食用且具有抑菌效果，故本研究目的係探討如何應用幾丁聚醣於生魚片之抑菌。本研究共計進行六次實驗，獲致如下結論： 1.幾丁聚醣與幾丁寡醣於濃度0.01%以上對生魚片即具有抑菌效果。 2.去乙醯度96.7%之幾丁聚醣溶液與去乙醯度85.3%之幾丁聚醣溶液對生魚片皆有抑菌效果，但差異不顯著。 3.物性差異方面，以彈性、耐嚼性、硬度及內聚力順位比較，以DDA96.7之高分子量幾丁聚醣(濃度0.01%)最佳，低分子量幾丁聚醣(濃度0.01%)次之。 4.色澤差異方面，除醋酸偏白色，其他無差異。 5.成本方面，以1000公斤之生魚片，所需幾丁聚醣或幾丁寡醣溶液成本皆在新台幣11元以下。

我們以「大潮州人工湖」為起點，探討地層透水性的相關問題。實驗的地層分為「分層堆疊」和「混合堆疊」，地層組成物質泥、沙、石的比例有「1：1：1」、「1：1：2」、「1：2：3」、「2：1：1」、「3：2：1」5 種，實驗結果顯示「分層堆疊」是以泥、沙、石比例為「1：2：3」的透水速率最快、透水量最多；「混合堆疊」則是比例為「1：1：2」和「1：2：3」的透水速率最快，透水量也非常多，這和「大潮州人工湖」的選址想法相符合。泥、沙、石比例是「3：2：1」以及「2：1：1」的地層透水速率相當慢，說明地表泥層很厚的地區遭逢暴雨時，水來不及滲透和宣洩會造成水患，超抽地下水引起地層下陷又讓問題雪上加霜。

石蓮是一種CAM植物，與C3或C4型植物相較，CAM植物對於水分、二氧化碳的利用及光合作用都有獨特的方式。本研究透過對這些光合作用的因子，以及植物激素、基質等因素，探討它們對於石蓮葉營養繁殖的影響。經過各項實驗後，發現石蓮葉片處在多水的環境、正常光照的環境或是施予低濃度的GA溶液都有助於發芽生長。反之，高濃度的二氧化碳和乙烯對於石蓮的萌芽過程，是有抑制作用。若以培養土代替泥土作為栽種石蓮的基質，也有助於幼芽的發展。此外，在葉片上若有些小缺陷，是不足以妨礙石蓮的發芽生長，但是如果已有大面積的缺損，還是會阻礙它營養繁殖的功用。同時，我們也依據上述的結果提出一些石蓮栽種的建議。

目前市面上沒有準確完整的漂髮數據和測量儀器，經過許多測試與實驗，希望能有更方便準確且科學化的漂髮數據和儀器，由於漂髮退色過程容易受溫度和時間的影響，造成漂髮色度的差異，因此要針對此問題加以研究製作出一套精確的數據和儀器。 自己染髮時會因為缺乏專業美容美髮知識而造成顏色不均或顏色鮮豔不夠等問題，或是去髮廊請設計師染色但染髮時會因時間、濕度、溫度等元素造成每位設計師所染出的顏色會有顏色上的差異，而造成染出的顏色和當初所選的顏色不同。 我們這次的專題利用Arduino及TCS34725感色晶片進行顏色辨識可使染髮時將顏色辨識變成一個標準化的流程以防設計師和個人在進行染髮作業時因顏色辨識的差異和專業等因素而造成染髮上的問題。