第56屆--民國105年

為發展簡便、低成本與友善環境的天然防蚊液，本研究探討中藥溶液氣味對白線斑蚊的忌避效果。首先選用七種常見的中藥材，比較水萃取溶液與酒精萃取溶液之驅蚊性，整體而言，酒萃中藥溶液氣味的驅蚊作用較佳；效果為肉桂、丁香＞艾絨＞黃柏、小茴香＞枸杞、山楂、對照組（酒精），其中酒萃肉桂溶液與丁香溶液之氣味對白線斑蚊的忌避效力最顯著。進一步由酒萃中藥溶液之忌避時效試驗中，發現至第120分鐘，酒萃肉桂溶液與丁香溶液氣味皆對白線斑蚊產生忌避作用。最後進行氣味趨避實驗，可以發現中藥防蚊液之忌避率可達八成以上。綜合以上結論，本研究所自製的中藥防蚊液，其驅蚊時效與方便性與市售防蚊液相差無幾，可作為日後應用發展之參考依據。

本文從一個現象開始:一群陌生人在坐一排座位時常不與他人鄰座，對此現象建立了一對數學模型探討。我們主要研究一維的情況下，能坐下的人數、以及若第一個人策略性的選擇，其至多能坐下的人數及策略、和隨著椅子數的增加至多能坐下的人數之變化。進一步地，我們將其中一個模型推廣到二維的情況，推導出在正方形的格子點中能坐下的人數。過程中我們先做一些預處理得到遞迴函式，然而常會遇到帶有高斯符號或是分段的遞迴函式，因此我們主要採取的手法是先猜出遞迴式的通式再歸納，或是利用調整法。最後雖然礙於二維以上的一般情況會因沒有規律而導不出完整的結論，但本文中我們做出了一些部分結果，未來也會試圖往更廣的情況突破。

造紙廠在生產製程中會產生紙漿污泥，而污泥的特性為高含水率、不易脫水、短時間內容易發臭(主要成分包括碳、硫)等缺點；但分析熱值(平均值2,800~5,000 kcal/kg)後，發現它高於一般有機污泥(如下水道淤泥)等。2013年發生油安風暴，國內廢食用油無處可妥善處理，本設計基於回廢生能的觀念，將紙漿污泥及廢食用油兩項造成環境污染的燙手山芋加以結合再利用;先以紙漿污泥與廢食材黏結混拌再成型等程序、投入廢食用油中進行脫氧改質反應，發現含水率明顯降低且高於一般固態衍生燃料(RDF-5)熱值範圍(3,500~5,000 kcal/kg)與煤炭熱值相當、且能長期保存、高燃燒效率、燃燒後殘餘物質可做為土壤改良劑、降低污泥清除處理費用，具回收能資源價值與降低污泥乾燥所需的成本支出…等眾多優點。

本研究主要在討論一個益智遊戲─瓶蓋問題：一開始有十瓶飲料，每兩個瓶蓋或四個瓶身換一瓶新的飲料，而求能喝到的飲料瓶數。我們將這個問題延伸擴展，觀察多個交互影響的變數的變化規律，並了解兌換過程中的特性，再進而找出計算法則來求取最多可喝到的飲料瓶數。以及考慮不同兌換策略造成結果的差異，並據此尋找其在商業上的用途。

薑絲、金針…等食品常添加亞硫酸氫鈉還原劑來抗氧化、漂白、殺菌，經氧化生成致病物二氧化硫，嚴重影響健康。我們構想如下:先探討不同還原劑的抗氧化力、再探討其對薑的保存能力後，混合天然還原劑 (草酸 、維他命C)部分取代亞硫酸氫鈉，發現「 3/4混合取代」 效果最優，可降低3/4 SO2產生量。 主要結論: 一、測試還原劑抗氧化力:亞甲藍滴定法適用性、便利性、安全性優於傳統的碘滴定法 二、在薑保色效果與成本價值C/P值 :亞硫酸氫鈉的替代比例 以「 3/4 (草酸2份+維生素C 1份) 混合取代」最優，期能推廣食品加工業使用 三、薑在 保色pH限制為pH3.4~8.0 黃色，加工及調味過程可注意以避免變紅 (薑變色範圍: pH亮紅色 2.7~3.4黃色~黃色8.0~8.8紅褐色，是檢測強酸強鹼新型指示劑)

本研究旨在建置可以「自動偵測土壤缺水的裝置」，我們利用簡單的電路設計，以LED燈作為指示燈，以其明暗提醒澆水時機，幫助人們更正確的判斷澆水時機，讓植栽所處環境乾、溼適宜，更適合生長。因此，我們先採用電阻法探討各式土壤的含水性質，測量土壤的飽和含水量，結果發現混合土（培養土、砂質壤土體積比2：1）的飽和含水量最佳，達31.7%且水分滲入的速度也相當快。以我們設計的「自動偵測土壤缺水的裝置」來對室內容積1600毫升的混合土（培養土、砂質壤土體積比1：1）盆栽進行澆水，每年可節省的水量約為9.8公升，對室外容積1600毫升的混合土盆栽進行澆水，每年可節省的水量更達22.8公升，省水效果相當驚人。

三角形內心中，我們發現新理論將內心沿角平分線至頂點放大"特定倍率"產生新三角形其重心與原三角形內心共點。內心沿角平分線點放大另一"倍率"產生另一三角形又和原三角形內心共點，並稱為頂內與邊內三角形，兩三角形不僅全等且圖形疊代形成完美心對稱圖形。再利用向量理論創出新三角形通式使原三角形垂心或外心變換成新三角形重心。內心能變重心，重心也能變內心嗎?我們再找出並與原三角形合稱三共軛三角形，討論三者關係。最後在角平分線上找出和原三角形共圓的三角形，發現原三角形內心和新三角形垂心共點且兩三角形外心亦共點的特殊現象，進行重複疊作三角形最終將收斂為正三角形，並修正第52屆科展高中組心心相印類似研究的錯誤。

電解質水溶液導電(解離說)及金屬導電性質（歐姆定律）都是科學的基本知識與概念，本研究藉由一部電影的趣味情節「尿液導線」發想，將兩者相互結合，以「電解質水溶液」作為基本電路導線，設計實驗進行導電性質之探討，研究結果發現：驅動液體導線導電的電壓有最小值，液體導線的導電性質明顯具有「依數性質」濃度越小的液體導線與「歐姆式電阻」相似，當溫度及濃度越大時，則導電性質越趨穩定，且導電離子的移動與「重力作用」及「液體運動狀態」無明顯相關，導電性質與「溫度」、「截面積」及「濃度」有正相關、而與「長度」有負相關的關係，此外；研究者依據實驗結果設計一項「液體導線」的科學遊戲，提供簡易操作及演示分享。

本研究針對「九、十九、廿九」這一個撲克牌心算遊戲，做進一步的深入探討。首先先進行數字組成和花色組成分析，接著利用電腦程式去模擬出不同尾數間的成功牌組和數字組成情況，進而去分析數據之間的關係。研究結果如下：一、3~30數字組成共220種，加入花色考慮，就有9880種；二、不同尾數成功牌組的數字組成皆是1108組，不同尾數之間的存在對應關係；三、不同尾數數字組成皆22種，出現次數和皆為14404次；四、將遊戲加入JQK後，利用方程式破解會剩下來的牌，且聯立討論出成功牌組；五、透過研究結果，將單人遊戲變化出多人的玩法。

我們所居住的地區是在靠海的農業地帶，時常都有很大的「風」伴隨著我們的生活。夏天的可能有颱風，冬天則是東北季風的影響。所以我們設計了「風是否會影響稻米生長」的實驗，並研究風速強弱、受風持續時間對稻子的影響。我們由稻穀開始培育，並將稻子受風實驗分別設計為：風速「強4.4(m/s)、中3.3(m/s)、弱2.5(m/s)」、受風持續時間「吹連續風3、6、9小時」及「間斷受風6小時」，持續觀察、紀錄和比較。並由實驗結果發現，受風「時間越長」、「風速越強」對稻子生長影響越明顯，弱風、無風、戶外的風影響較小，生長較佳。我們未來希望能找出最適合稻子的風速大小，並利用防風林達到適當風速，提高稻米產量、減少農民損失。