高級中等學校組

本研究以Marquis試劑修飾碳化韭菜籽萃取物微胞，成功合成出新型的碳點微胞M-CLSEMs，其表面有豐富的官能基，在修飾磺酸根後於水中的分散性與穩定性佳，並有激發波長相關光致放光之特性相似碳點。M-CLSEMs有效回收多種重金屬離子，對於鎳、鉛、鐵、鉻與金離子有將近100%的極高回收率；銀、鈷、銅、鋅、鋁與鈀離子也有70%以上的回收率。M-CLSEMs可作為還原劑與穩定劑，透過快速、綠色合成的方式製備出水相及有機相的金和鈀奈米粒子，並成功進行4-硝基苯酚的催化還原反應。未來將可嘗試利用M-CLSEMs合成出不同的金屬奈米粒子，運用於有機金屬催化、汙染物的降解、抑菌、癌症治療等方面。

本研究旨在改善火災應對技術，探討聲波滅火器的設計與優化。利用COMSOL Multiphysics軟體模擬聲波的物理特性，並透過實驗驗證模擬結果。結合程式設計驅動功放單體，測試多種頻率與角度的變化，深入探討聲壓頻譜、聲強、聲功率等物理特性。研究過程中發現，Q值是影響滅火頻率的關鍵因素，70Hz為最穩定有效的頻率，聲壓、聲強、聲功率的量測數據均再次證實此為最佳滅火頻率的推論。 這一創新發現為聲波滅火器設計和優化提供了新科學依據，相較於過去的錯誤嘗試法，我們通過專業軟體模擬並實驗驗證，再次驗證了Q值在滅火頻率中的關鍵作用的推論。未來將進一步探討聲波對火焰燃燒機制的影響，結合MLX90640紅外線熱顯影技術，以科學方法深入研究。

我們的實驗延續上次小論文（韓語軒等，2023）[1]以海藻酸鈉晶球吸附銅離子作為研究主題，並比較了各項變因（海藻酸鈉濃度、成形時間、吸附時間、是否搖晃、溫度、吸附之硫酸銅濃度）下的吸附效果，嘗試找出最佳吸附條件。 經過實驗，我們將數據經擬一級、擬二級動力學方程式分析後，以理論的吸附速率回推，得出吸附90分鐘已達吸附極限值的99%；同時繪製出兩方程的線性圖片，比較R2值後判定此吸附更接近擬二級吸附。以不同濃度硫酸銅的結果代入Langmuir與Freundlich等溫方程後，也呈現良好的線性關係，可以用於分析我們的實驗結果。

本作品靈感來自於其中一題日本算額問題（Sangaku problem）。該題是將一正△ABC的三邊上依固定比例各作其內分點，並由三頂點與各邊內分點連線段，此三線段會將△ABC被分割成四個三角形（如圖二）。本研究改變其分割方式，研究題目為：在△ABC中，L、M、N分別為 ̅BC、 ̅AB、 ̅AC上一點，若△AMN、△BML、△CLN之內切圓半徑相等，則△ABC內切圓半徑等於△LMN內切圓半徑加三等圓半徑。此外，本研究找到△ABC各邊上三點L、M、N的相對位置，並透過二次體擴張的概念說明L、M、N三點的相對位置是能夠利用尺規作圖實現的。最後也計算當△LMN存在時，三等圓半徑（r）的上界。從上述的分割三角形的方式擴展至正n邊形時，也將原先在ABC中的分割手法延伸至正n邊形和正四面體進行研究。

比較校園常見紅花、粉花、黃花矮仙丹抗UV能力之差異。萃取花瓣的花青素，研究在不同濃度及pH值的環境下抗UV的能力，結果發現紅花的花青素含量大於粉花，在偏鹼環境中，會因結構改變而有較高抗UV能力。另外在照射UV後，紅花之花青素與類胡蘿蔔素均增加，使抗氧化力上升，傷害性指標丙二醛濃度先降後升。粉花利用抗氧化酶，超氧化物歧化酶上升、過氧化物酶短期顯著上升，用以清除活性氧，但長期濃度顯著下降，顯示細胞受到傷害。黃花不論在短期及長期照射下，均以類胡蘿蔔素做為主要的抗氧化方式。此外，隨著UV照射時間膜脂過氧化的現象越明顯，丙二醛濃度上升，觀察發現紅花、粉花下表皮的油粒體有數量增生的現象，黃花則數量下降。

臺灣發炎性腸道疾病 (IBD) 之年增率高居全球第二，且臺灣人鉀攝取量已被報導為全球最低。本研究主旨為探討膳食鹽類與T淋巴細胞在IBD中所扮演之角色並發展藥物用於臨床治療。我們首先以IBD常用動物模式DSS誘發小鼠腸炎建立疾病動物模式並檢測其血中五大電解質，包含鈉、鉀、氯、鈣、鎂之濃度，發現在腸炎早期跟晚期，其血清中鉀濃度均會顯著增加。接著以低鉀飼料進一步證實在腸炎中鉀濃度上升為一種保護機制且低鉀飲食會惡化腸炎發展。同時也利用後天免疫相關基因剔除小鼠證實低鉀飲食會促進CD4+ T淋巴細胞中發炎激素IL-17表現量增加，而保鉀型利尿劑Spironolactone則能有效抑制IL-17發炎激素表現量進而抑制腸炎發展，證實其治療腸炎可行性以及未來臨床上可運用在IBD之治療。

本研究旨在探討磁擺的運動行為，並建立物理模型及數值模擬探討磁擺運動。我們藉由磁擺擺動軌跡之分析、回復力矩測量及空氣阻力測量實驗釐清影響磁擺運動之重要因素。由實驗及模擬結果可知，磁擺運動中磁鐵棒主要受到重力及磁力之影響，當磁擺接近平衡位置時，磁力之回復力矩達到極大值而主導磁擺運動，而在擺角較大時則由重力主導。磁擺因接近平衡位置時的回復力矩增大，使其角速度、角加速度之變化皆與物理擺明顯不同；且磁擺於通過平衡位置時與支點平面發生碰撞造成磁擺動能損失。此外，當減小擺長時由於磁力不變，使得接近平衡位置之角速度越快，能量損失也越大，擺角衰減也越快。

探討高粱酒糟作為零換水養殖補充碳源之效益，共分為三個部分。 一、正式實驗(一) A(魚溶漿+糖蜜C/N=15)、B(酒糟萃取液C/N=35.44)、C(魚溶漿+酒糟萃取液C/N=15)3組在氨-氮、亞硝酸-氮皆表現出清除能力，其中B組的生物絮團沉積量最多。 二、正式實驗(二) B組(酒糟萃取液C/N=15)在增重量、增重率、飼料效率上都有最好的表現，在肥滿度、肝體比、臟體比和腹腔脂肪比上也有最高表現；與C組(糖蜜C/N=15)無顯著差異。 三、正式實驗(三) 結果顯示，較大水體中的紅尼羅亞成魚能夠正常生長，其成長與飼料效率甚至較實驗(二)之魚苗更佳。 高粱酒糟作為零換水養殖中培養生物絮團補充碳源，具有促進生長、穩定水質的優良效果，且有價格低廉的優勢，極具推廣價值。

本篇科展為探討膝型渦蛛Zosis geniculata的習性及其隱帶性質與功能。我們發現膝型渦蛛偏好在黑暗環境織網，並在習性調查中，發現它會在夜間拆網、織網，清晨重新織隱帶，因此我們認為其屬全日型蜘蛛。主要獵物為鞘翅目、鱗翅目及雙翅目中的小型昆蟲。 我們將隱帶的形狀分為螺旋型、直線型、圓盤狀、薄膜狀四種，不符上述分類的則歸為不規則型。此外，發現隱帶絲線分佈方式可分成兩種：平均散佈型及簇型。我們還發現隱帶絲線具有顏色，最常出現藍、綠、粉紅等色澤。透過實驗，我們證明了即使在同樣的環境條件下，膝型渦蛛仍會織出不同形狀的隱帶；而成長階段不會影響其隱帶的形狀及顏色；織隱帶的能力也不受遺傳限制。

本研究探討跳躍圈躍起與跳躍圈滑動的力學條件。首先以剛體力學理論導出平面與斜面上跳躍圈躍起的條件，我們使用雷射切割機自製圓環並以強力磁鐵當作加掛重物，在平面與斜面上進行實驗，手機錄製影片後使用Tracker進行分析，確定跳躍圈躍起的條件γ∙ac∙cosϕ>g與實驗數據吻合。此外在影片中發現跳躍圈在躍起前，會先從純滾動變為滑動，此一現象稱之為純滾動破壞，我們也以剛體力學理論導出了斜面上跳躍圈從純滾動變為滑動的條件，手機錄製影片後使用Tracker進行分析，確定實驗數據與理論公式相符。