第56屆--民國105年

本研究以不同水解纖維素的方法，包括傳統酸水解、微波及臭氧法，完成效果比較，並以各方法最優勢理論組成最快速且產醣量最高的水解程序，最佳水解合併程序的木屑水解量平均超過傳統水解62.5%。再以麴菌發酵將醣轉為生質酒精，以止逆閥自製簡易即時取樣發酵裝置並研究效率最佳的麴菌酒精發酵，其中速發酵母平均一天酒精生成率高達約90.5%。 藉由基礎水解及發酵研究成功設計一套「低耗能、低成本、低汙染、高效率」自製可攜式簡易水解發酵膠囊進行纖維素水解，轉化為醣後又可在同一膠囊中加入麴菌進行酒精發酵，效果極佳，提升轉換率達63.8%。本研究進一步透過此自製膠囊推廣到廢棄稻草桿、甘蔗渣、甘蔗皮等，皆可得到極佳效果。

利用紅、黃、藍色的孔雀魚測試擇偶過程中體色所扮演的角色，結果公魚偏好與自己體色相同的母魚，不論公母多偏好與自己同色的燈光。孔雀魚擇偶有兩趨勢 : 1.偏好自己的顏色、2.喜歡較深的體色。從演化觀點 :人擇使這兩趨勢被保留，因為這使孔雀魚生下鮮豔後代的機率提高，自然受人青睞。擇偶的顏色偏好除了是先天行為，也受後天同伴體色及棲地顏色影響。 保護色方面，母魚較公魚傾向與本身體色相似的環境，且保護色下受刺激的反應較安定，群聚行為(警戒性)也較不明顯。群體中的母魚沒有靠近相同顏色母魚的傾向，體色深的母魚無法成為群體的領導者。 紅色母魚對紅色燈光建立較佳記憶，且依據水族館訪查，體色較複雜的孔雀魚可能有較好的生命力。

經過數據整理與分析，我們發現：中國南下氣流對北台灣懸浮微粒數值影響明顯，且觀察者較難以藉由溫度及濕度得知懸浮微粒數值高低，而若風向為來自中國東北方位，或風速因氣流由中國吹拂來台而上升，懸浮微粒數值議會受影響而提高。另外，煙流可簡單判斷地面的大氣穩定度狀況，但需要間隔小的時間差。

本研究以廢棄蛤殼研發四種蛤笛，第一種熱熔膠吹口蛤笛、第二種蛤殼面鑽洞蛤笛、第三種吸管蛤笛、第四種是氣切片蛤笛；發聲原理是往薄片吹氣可產生邊稜音，隨後與蛤殼腔體共鳴而發出聲音，再利用指孔洞產生不同音調。其中以第四種氣切片蛤笛利用熱熔膠、塑膠薄片及透明膠帶就能自製5種以上音調的蛤笛。研究結果發現，指孔洞總面積越高則音頻越高；蛤殼容積越小則音頻越高；氣切口面積越小則音頻越低；氣切片材質越厚或層數越多則彈性越差，音頻會越低；吹氣量越強則音頻越高；指孔洞位置與音頻無關；氣切片黏貼位置因手握蛤殼手勢之故，建議貼在蛤殼長側邊的位置。本作品已申請專利，製成商品義賣，製作方法及吹奏歌曲有上傳影片提供大家參考使用。

灣的管道效應最明顯的地方是在西部與澎湖地區所夾成的區域，此區在東北季風南下時造成澎湖和梧棲風力強勁。管道效應能應用白努力定律解釋。白努力定律是一個關於流體力學的定律，假設流體在穩定、非黏滯、不可壓縮的條件下，截面積改變會影響流速。根據此連續方程式A1V1=A2V2=常數 (其中A為截面積，V為流速)解釋，臺灣海峽部分區域因截面積變小，風速因此變快。 研究顯示管道效應因季節變化有明顯不同：冬季有強盛的管道效應，而夏季則不明顯。管道效應強弱仍直接受控於東北季風本身的強度，因次研究顯示冬季的鋒面系統能使管道效應因鋒面來臨先減弱後再增強。如果管道效應能捉摸清楚，搭配風力發電，應有助於紓解能源危機。

本研究透過Android系統手機與平板，搭配WiFi傳輸功能，撰寫APP程式與PLC指令，控制機械手臂、雷射感測器、視訊裝置、水箱與履帶型多功能車，並搭配Arduino程式零件組，撰寫可記憶動作與路徑的程式，可隨地點、事物與路徑不同，調整參數，符合需求。經過校園與農田實地測試，履帶可行走於農田崎嶇地形，野外監測效果佳，水箱具噴灑功能，可從事農藥噴灑與消防滅火功能，影像傳輸速率則與基地台與手機傳輸頻寬有關，電池增加無線充電感應芯片，可改善續航時間。

本研究要探討物體在穿透皂膜過程中，皂膜在被衝擊變形後又能回復原狀，此過程中若物體和皂膜之間出現物質成份交換，其影響變因及可能機制各為何。 實驗中以鋼珠、水滴、皂滴和油滴這四種表面性質不同物體穿透皂膜，並以高速攝影記錄物體在穿透期間皂膜變形及物體軌跡。液滴體積可用微量滴管精確控制；液滴穿透染色皂膜後其成份變化，可由分光光度計的分析結果推算。 實驗結果發現促使皂膜破裂的「臨界動量」與入射鋼珠截面積成正比。此外，鋼珠和水滴穿透皂膜時機制較單純，皆被一層皂膜包覆後落下；皂滴和油滴在穿透皂膜時的機制較複雜，因而帶出更多皂液。希望本研究使用的光色分析技術及最終提出的交互作用模型，將來在生物科技領域上有所應用。

水熱法合成奈米發光碳點，以檸檬酸與乙二胺為反應物，檸檬酸提供碳、乙二胺提供氮，作為奈米碳點上的缺陷，進行反應的裝置是高壓釜，反應的條件，150℃、2.5小時，產物為黑褐色液體，不需再分離。高壓釜可有效控制合成的產物在奈米的尺寸。綠色雷射光束，進行廷得耳效應，有綠色光徑；照射UV光，會發出藍色的螢光，證明產物確定為奈米發光碳點。藍色螢光的偵測，以數位相機的感光元件為偵測器，電腦軟體DCM顯示當時照片裡RGB的數值，以B值作為測量藍光螢光的強度。奈米碳點與多種金屬離子反應，只與Pb2+發生聚集，藍色螢光強度會減弱，發生淬滅，具有選擇性，此種奈米碳點可以偵測水中的Pb2+，同時，Pb2+濃度增加，會使藍色螢光強度減弱，為濃度淬滅。

本研究即欲探討完整的餘弦定理。首先，透過在平面上利用面積關係證明餘弦定理的方式，推廣至在空間中的餘弦定理，接著猜想在N維中的餘弦定理，並利用數學軟體Geogebra進行數值檢驗。將空間中的餘弦定理結果，推廣至五種正多面體，最後考慮到在N維空間中外接正N維球體是否具有相同或類似的公式。

本研究以民國105年0206美濃地震引起的台南市大範圍土壤液化為背景，並與民國99年0304桃源地震(原稱甲仙地震)做比較，研究發現新化區的土壤液化區重複發生機率高，而且液化區域、噴砂量和噴砂土樣粒徑範圍隨震度變大(新化PGA=401gal)而增大。研究也發現不同顏色的噴砂是來自不同的地層深度(約2m~5m)，甚至噴砂的裂縫也略有方向性(NE-SW)，與地震震波傳遞方向近乎垂直。另外，由地震的震測波速圖譜可以知道本次液化深度可達20公尺，也與實際噴砂點符合，噴砂的力量(超額孔隙水壓)也可衝破柏油路和填土層。研究也發現液化的土樣平均粒徑(D50)大小與河流、舊河道或水域有關，約在0.10mm上下，由這些數據和現地的調查、訪問，或許可以發現一些土壤液化的訊息，也可以和已知的土壤液化潛勢圖資做比對。