第56屆--民國105年

陽光要直射太陽能板才有最大的發電量，現在太陽能板不是固定式的，就是用電腦程式輸入當地太陽軌跡來追蹤太陽。可是每個國家太陽軌跡不同，如果機器搬到其他國家就必須重新設定，所以我們想讓機器免設定自己就可以追蹤太陽。 實驗發現：陽光是平行光、照射太陽能板角度不同發電量也不同。所以我們把兩片太陽能板架起來，這樣太陽一移動，兩片太陽能板出現電量差，就能帶動太陽能馬達，直到兩片太陽板中心對準太陽，電量差消失就停止，實驗發現兩片太陽能板夾角65度效果最好(P.7)。 另外我們用彈簧和金屬吉他弦設計的開關來控制強扭力馬達，解決太陽能馬達不夠力的問題(P.13)。希望這個構想可以用在屋頂上的太陽能板，讓大家時時刻刻擁有最大的發電量。

本實驗首先探討製備氧化石墨烯的最佳條件，及其氧化後的表面官能基的含量及特徵。為了有效增加水中銅離子的吸附效果，我們利用幾丁聚醣進行複合並製成試劑，經實驗得知本試劑其最佳複合比例，氧化石墨烯與幾丁聚醣的含量比為3：2，複合後吸附銅離子效能為同質量活性碳的8-9倍。本試劑在重覆測試10次反應後，其吸脫附後的再生率為78.1%，表示本試劑有良好回收再利用效果。最後我們利用自製儀器有效即時偵測銅離子的吸附情形，其吸附率可達93.8％。

探討綠茶多酚 ( EGCG ) 與神經生長因子 ( NGF ) 加入含PC12細胞株 ( 鼠腎上腺髓質嗜鉻細胞瘤細胞 ) 的培養液後，對其生長型態之影響。 我們使用定量 ( 細胞計數器估計，約10000個 / mL ) 的PC12細胞株，以不同濃度的藥物處理並在細胞培養箱中生長5天後，用10% Paraformaldehyde固定觀察。研究結果顯示，EGCG對未加入NGF的細胞沒有明顯的效果；加入NGF的細胞當中，添加EGCG可使其細胞本體面積、突起數量較未加入EGCG的組別更大、更多，但只要NGF的濃度足夠，兩組細胞皆有明顯的生長情形。 在後續的實驗中，我們發現EGCG對PC12之突起長度的影響在NGF為原濃度的0.2倍 ( 即10μg / L ) 時更加明顯，因此推測其對未完全分化的神經細胞之影響較顯著。未來會使用胞內鈣離子偵測探討EGCG對PC12細胞株的功能性影響。

自然老師教我們做海底花園的實驗，令人驚訝的是在矽酸鈉水溶液裡，加入一些粉末，竟然可以「長」出像水草的柱體。我們很好奇心，於是便開始一連串實驗。研究結果發現： 一、不同物質結晶快慢速度不同，而不同物質，各有其最適合的水玻璃濃度。 二、結晶的物質加入水玻璃的量越多，長出的結晶物也越高。 三、等量的水玻璃，結晶物質所能長的高度，與水位高度有關。 四、水玻璃遇到酸性、鹼性和中性物質時，產生的凝膠、透光度及黏滯性效果不同。 五、醇類加入水玻璃，水玻璃濃度越高，凝膠現象越明顯、黏滯性越高。 六、可由透光度大小，判斷醇類濃度。 七、利用60%水玻璃，檢測真酒假酒的效果最好！

本研究主題分為兩部分。 一、發展一套可信的分析方法，利用小型手持式PM2.5偵測器來取代大型定點觀測站的測值，讓細懸浮微粒的數據更具即時性與位置的代表性。本分析方法採用相對誤差與線性回歸的科學統計找出手持式偵測器與定點觀測站測值間的相關性。 二、局部性汙染源的即時分析，一直是大型定點觀測站較弱的一環。但是當我們確認上述分析方法可行後，便能利用手持式偵測器對於生活中可能發生高PM2.5濃度的環境做快速且即時分析，以釐清當下的濃度對人體是否有害，必須立即迴避或是做好妥善的防護。最後我們將無人空拍機搭載手持式偵測器，藉以完成垂直高度與大範圍的PM2.5濃度分析，這項技術未來可用在監控汙染源或是救災等重要任務上。

本研究中討論了橢圓規的性質，從中提出「對基因進行操作」的觀念，而先將圖形推廣至其他它二次曲線乃至一般曲線，發現其操作模式都和線性變換有關。接著，將反演變換引進操作中，考察其性質。最後，基於上述研究心得，對一些特殊的基因(如常數基因、直線基因、二次曲線基因)及特殊的幾何操作，例如三角形的外心、重心、垂心、內心，甚至費馬點之軌跡加以考察，而發現軌跡除了二次曲線外，尚有一些有趣的曲線。最後，我們也發展出三條線以上的斜角橢圓規或曲線規，而能附帶地以之設計製造美妙的圖案。

研究利用酵素、茶葉、基質和呈色劑產生呈色反應，觀察酵素的活性受農藥影響的程度判斷茶葉和茶水農藥殘毒多寡。 經過兩次改良，設計了易攜帶、低成本的木製比色儀器，用不同濃度硫酸銅水溶液確認自製儀器測出電阻數值和水溶液濃度有正相關，用呈色反應的黃色溶液測試自製儀器宜搭配紫色LED光源，用Tinkercad軟體繪製3D設計圖，並3D列印出儀器成品，可量產供大眾居家使用。 利用分光光度計測量茶葉吸光值農藥殘毒抑制率，發現與自製儀器電阻抑制率接近，自製儀器檢測茶葉、茶包、茶水農藥殘留抑制率，也探討泡茶溫度和時間對農藥殘毒抑制率的影響，實驗證實，將洗茶水溫80°C、時間20至30秒洗茶的第一泡茶水倒掉，可去除原茶葉中96%以上的農藥殘毒。

導電接著劑是半體中重要材料之一，本作品導電接著劑是半體中重要材料之一，本作品導電接著劑是半體中重要材料之一，本作品以樹脂接著劑添加金屬粉末，製成導電以樹脂接著劑添加金屬粉末，製成導電以樹脂接著劑添加金屬粉末，製成導電著劑，並改變不同因研究得到以下結論著劑，並改變不同因研究得到以下結論著劑，並改變不同因研究得到以下結論著劑，並改變不同因研究得到以下結論著劑，並改變不同因研究得到以下結論:鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂不導電；摻混金屬粉末的導電接著劑固化後才可能形成導電體；接著劑配方隨添加粉末種類不同，固化後才可能形成導電體；接著劑配方隨添加粉末種類不同，固化後才可能形成導電體；接著劑配方隨添加粉末種類不同，固化後才可能形成導電體；接著劑配方隨添加粉末種類不同，導電效果也不同，以摻混銀粉產生的較佳、鏽鋼最差；導電接著劑摻混銀粉時，添加量愈多導電效果愈好；接著劑加入少許溶後，熱固化過程因揮發，可使配方體積收縮，提升銀粉緊密接觸促使導電性增加；配方中添產生的熱效果，與導電性有正向關係但是亦可發現其中差異之處。

食用藍色色素靛胭脂的氧化還原反應有綠、紅和黃色變化，故稱紅綠燈反應。為研究此反應，本實驗自製簡易光度計與搖動機器人控制搖動溶液的幅度，降低手搖的誤差，並將兩者裝置組合以利量測反應時間、減少誤差。實驗結果可知葡萄糖與氫氧化鈉濃度越大反應越快，兩者混合後為使每次循環變色時間差異小，需先靜置約10分鐘，以形成足夠的葡萄糖酸。當我們更改還原劑種類，發現果糖的烯醇化速率比半乳糖及葡萄糖快，故變色時間最短。最後我們希望藉由減少化學試劑用量保護環境，嘗試以維生素C作為還原劑、小蘇打取代對環境較為傷害的氫氧化鈉，成功綠化使靛胭脂還原，但限於溶液pH值而僅能出現藍色轉變為黃綠色，若要出現中間態紅色則需要提高pH值。

在本研究中，我們探討n個小方塊可組成多少種一排至三排的多方塊。多方塊是一些將數個單位正方形以邊相連接而成的幾何形狀。而其中一項至今還未有人提出通式之性質、同時也為最重要的多方塊之數目，卻少人深入研究，或是以錯誤的方法求之。基於此原因，我們想探討和前人方法不同的多方塊組成求法：先由單排多方塊開始探討組合，再由組合公式、歸納法、賦值法、填補法、費氏數列等基本數學概念推導2、3排的多方塊組合。研究結果顯示多方塊組成確實可用組合及費氏數列表示，並由此方法探尋出每一排方塊的通式。我們希望不單只是探尋出通式、一般化多方塊組合數目，並由此更深入探討離散數學之概念。另外透過探討過程中，深入了解一些組合恆等式。