高級中等學校組

本研究結合在校所學，於大樓所有通道之地板中埋設LED燈條，再藉由溫度感測器搭配微控制器進行路徑分析，判斷出哪些通道是安全的？然後點亮該通道燈條，以顯示出所有安全的路線，以指引受困民眾迅速逃離火場，並在火災發生時讓LED燈條以流水燈的形式指引受困民眾用“最少的時間”迅速找到“安全”且“最短的逃生路線”確保生命安全。本作品結合Arduino微控制器、彩色LED燈條、溫度感測器以及無線通訊模組等元件製作而成，經過測試之後證實可以運用在實際現場上協助民眾逃生。本作品不只可應用在住宅或商業大樓，也可延伸應用在大型購物中心、展覽中心、醫院或學校，有效協助火災現場民眾安全地逃生，大幅降低受困民眾走錯逃生路線的機會。

我們的研究主要是將身邊隨處可見的蝦殼，取蝦殼中的幾丁聚醣，將幾丁聚醣與聚乙烯醇混合製成薄膜，探討薄膜不同面向的特性，發現就薄膜表面結構來看，在打過氮氣電漿後，出現-NH及-CN基，且PVA比例越高，差異越明顯。混合薄膜中幾丁聚醣比例越高，越疏水。純PVA薄膜經高溫處理後變得親水性增加，若應用於製作塑膠品，在使用後的回收程序，只要加熱即可輕易溶於水。純PVA的應變（延展性）最佳，而PVA與幾丁聚醣比例1：1混合的薄膜可承受的力最大，可運用於抗形變及耐重的材料。有薄膜的不鏽鋼表面，比單純的不鏽鋼表面有更佳的抗腐蝕性，應用於人體內做生醫用途有其潛力。藉由此薄膜的抗腐蝕性和抗張性，或許可應用於改善血管支架外膜的材料性能。

本研究運用氣動肌肉缸模擬手臂之控制，藉由仿照人體肌肉與骨骼建構人形機器人的手臂運作。製作氣動肌肉缸，探討不同長度及材質，充氣量及伸縮量的關係，測試氣動肌肉缸最佳的運作效果。3D列印肱、肘部的骨骼模型，參考韌帶、肌腱及肌肉的實際組成，運用彈力繩仿製韌帶，利用柔性材質TPC列印肌腱配合束帶固定氣動肌肉缸固定肱二頭肌、肱三頭肌及其他肌肉，動力採用單一幫浦模仿人類單一心臟的運作模式，透過程式控制電磁閥的充氣、放氣及堵氣，確實建立一個可以執行數種上臂動作的仿生人體手臂。未來，追加更多手臂上的肌肉，讓我們的手臂能有更多的控制方向，並且結合機械學習與影像辨識，以因應更複雜的仿生控制。

本研究以數學上的Burnside’s Lemma思維，利用排列組合結合化學領域中的群論概念，應用在計算取代基可被替換的化學結構，所具有的異構物數量。 針對環狀共振(例如苯環)、環烷、直烷…等分子結構，推導出任意取代基種類與數量不同時，所對應的化學異構物數量公式。 推導完公式後，將CnHx中x個H的位置改成給定的取代基種類與數量時，然後系統化異構物數量的處理流程。最後再針對典型分子的化學點群，給出其對稱的數學排列群樣貌，作為各式計算的背景資料。

本研究藉由仿生沐霧甲蟲，利用物理方法設計針尖除濕器，探討不同種類針尖、不同針尖長度與其除濕能力的關係，並將設計的除濕器與市售除濕劑的比較。研究結果發現當在相對濕度為99.9%時，使用針灸針當作針尖，除濕能力可比市售水玻璃優良，且將針灸針的針尖噴上防水噴霧後，其除濕能力更是可媲美市售除濕劑「克潮靈」。而在測試相對濕度90%時，發現將除濕器通電可大幅提升除濕能力。又「克潮靈」所收集到的水為弱鹼性，若倒進土壤易造成傷害；水玻璃則在還原使用時需大量耗能，但本除濕器克服兩者缺點，使除濕過程不需大量耗能且收集到的水可重複使用，非常符合環保的需要。

Piriformospora indica 為一支可被獨立培養的植物根部共生菌，在農業上有極大的應用價值。然而，活體需要每月繼代，十分麻煩，而冷凍乾燥的P. indica保存時效比活體長，具有共生能力，輕且易碎、容易生成粉末，不管是學術用途價值還是實際應用價值都極高。冷凍乾燥的P. indica於Kafer活化六小時效果最佳，然而以水活化六小時最為實用。P. indica的孢子更可比一般真菌承受溫度較高的熱應激。但是，P. indica並不是完美真菌，雖然學術界目前都回報P. indica的優點，然而本研究發現其有可能負面反應，在將來開發為生物農藥時需要多加注意。本研究也同時發現P. indica對於青枯病原菌的抗性，增添P. indica的研究價值與外來用途 。

本研究使用1910年至2017年的PDO指數、氣壓、海溫、雨量資料，分析北太平洋西部受到太平洋年代際振盪（Pacific Decadal Oscillation, PDO）的影響。 首先以台灣多處測站的冬季氣壓資料，計算距平值，繪圖觀察其變動週期。結果顯示各處氣壓距平值於近百年間在圖表曲線上出現高峰、低谷的年分大致相同。接著利用冬季氣壓距平值與PDO指數畫出的圖表疊圖比較，發現兩者趨勢高度相似，彼此牽動。再以北太平洋西部的海溫資料距平值繪製圖表，分別與台灣冬季氣壓距平值、PDO指數疊圖，發現氣壓及PDO分別與海溫距平趨勢線的疊圖在週期上位於相反相位，呈負相關。最後，以台灣冬季降雨數據與上述資料比較，結果顯示此研究可用於長期氣候及雨量之預測。

本研究藉由調控各項環境因子，歸納斑葉植物與環境因子間的交互作用，進而比較不同成因、屬性的斑葉植物應變相同環境因子的策略差異。研究顯示，光限制、非光限制均會讓化學性斑葉植物啟動自體調節，且在相同控制變因項中，葉綠素濃度變化量與斑紋面積比例之增減多成負相關。越高的溫度、光合有效輻射值和灌溉源pH值，以及過多藍光，會使葉綠素濃度的變化量下降；且每日八小時的光照，相對而言是最不利於斑紋成長的光期。我們也比較了面對低光環境時，兩種成因不同的斑葉植物。黃金葛與銀后粗肋草各葉區的葉綠素濃度變化，化學性斑葉──黃金葛在低光環境的葉綠素濃度變化量較正常情況為低；物理性斑葉──粗肋草則完全相反。

隨著工商業的進步與人口的增加，物質生活不斷提高，使環境汙染問題日趨嚴重，引發世界各地漸漸開始重視環境保育並向人民推廣垃圾分類的重要性，使回收率上升。 為什麼垃圾分類這麼重要？因為現在的垃圾處理大部分採用焚化或掩埋方式，若垃圾未經分類或分類不當，焚化爐容易阻塞、故障並會縮短操作年限，如果將垃圾確實分類，不但可延長焚化爐壽命，也可減少垃圾產生量。但觀現代許多人即使有垃圾分類的觀念，卻常沒有徹底做好分類，例如：學校內紙包裝飲料盒與鋁箔包飲料盒混在一起丟在回收桶。我們觀察到大部分可回收垃圾上面均有條碼，因此本研究試著建立條碼與資源類別關係資料庫，並利用條碼來自動將垃圾做資源分類。

一般社會大眾若是論及「陣頭囝仔」，常常習慣和問題青少年連結，「逞凶鬥狠」、「街頭滋事」、「輟學鬼混」等負面刻板印象一一浮現；然而位居臺中的九天民俗技藝團，卻將逐漸被污名化的廟會文化陣頭轉型為專業表演藝術團體，團內的青少年學員不打架、不鬧事，一律被強力推回正規的教育體制就學，並透過技藝學習和嚴格紀律，恪求導正其偏差行為與價值觀。因此，本研究以九天民俗技藝團的十位學員為樣本，運用採訪、觀察和問卷調查等方法，並與彰化縣政府委辦預防中輟發生的國中合作式中途班——晨陽學園及向日葵學園進行對照分析，試圖探究九天的教導模式在迷途青少年身上發揮哪些正向感化的作用，以達到撕下並翻轉「陣頭囝仔＝壞囝仔」的貶義標籤。