高級中等學校組

本實驗探討空蝕效應空穴產生和氣泡附著於鋁箔紙上的情形。我們使用超音波洗淨機為製造超音波場的工具，將固定大小的鋁箔紙放入超音波場中產生破洞，透過破洞在鋁箔紙上的分布，推論在腔體裡氣泡的分布與傾向附著的部分，也利用顯微鏡在微觀下更仔細地觀察破洞的擴張情形，藉以得知氣泡如何在鋁箔紙上附著。 實驗中我們利用不同觀察方式，推論出氣泡在鋁箔紙上造成破壞的位置，也利用顯微鏡實際觀察破洞，確認我們的推論，使用顯微鏡實際看到破洞後，我們透過破洞的變化，建立許多模型，最後根據我們推導出的理論製作程式，模擬一個完整的鋁箔紙，按照這些氣泡產生與附著機制產出的破洞分布，和實驗結果有無相符，再次證明我們對氣泡的理論。

本研究仿照沐霧甲蟲的異質濕潤表面結構，將含有親、疏水顆粒（SiO2 與PTFE)的溶液塗佈於可熱縮之聚苯乙烯基材上，進行熱處理後即可獲得具捕霧集水功能之元件。接著，再改變溶液中親疏水顆粒重量比、總固含量、親水顆粒粒徑及親水性顆粒種類，試圖找出最佳的製備參數。 結果顯示，當親疏水顆粒重量比1：300、總固含量20wt%、SiO2顆粒粒徑10μm 時捕霧集水效率最佳，可達666.88mg/h‧cm²。此外，將本實驗中捕霧集水效率最佳之元件與陶瓷、高分子和金屬材料進行捕霧集水效率比較，其中本實驗設計的最佳參數捕霧集水元件有較佳的捕霧集水效果，是一種高效率、低成本的捕霧集水元件，未來希望能運用於水資源回收與再利用的設備上。

本研究旨在校園植物上篩選出使植物對抗逆境具有潛力的菌株。首先，將校園植物葉圈與維管束內部分離出的細菌進行生理生化分析及篩選後，分離出三株對植物生長無不良影響之 Priestia megaterium菌株。實驗結果顯示，P.megaterium能共生於番茄苗中，將番茄幼苗處理P.megaterium菌株兩週後，能協助番茄植株抵抗土壤鹽化而存活，或是當土壤環境有油污污染時亦能使植物維持生長，因此具有幫助植物抵抗不良逆境之潛力。未來則希望能更進一步 探討P.megaterium與植物間如何相互作用而抵抗逆境。

本研究透過Arduino控制步進馬達，再由步進馬達穩定推動針筒，進而噴出泡泡水柱，在水中製造反泡泡。我們控制步進馬達的推進時間，改變泡泡水的注射水量；也以針頭距水面的高度、針頭孔徑大小為操作變因來改變泡泡水的注射速度。最後用Tracker應用程式測量出泡泡水的注射速度、反泡泡半徑，推算出不同的注射水量以及注射速度可生成的最多反泡泡的範圍以及最大的反泡泡半徑。

在高速公路上，駕駛者若遇到車輛故障或事故，必須依照交通規定，在事故發生點後方100公尺處擺放三角警示牌，以提醒後方來車。然而，在高速公路環境中，車輛行駛速度較快，駕駛者下車擺放警示牌的過程中，極易發生二次事故。因此我們設計「智慧定點式道路警示牌」，本裝置安裝於公路路肩，透過網路遠程開啟。這樣一來就可以避免下車擺放警示牌的過程中發生意外。本次設計運用到Wi-Fi做為與雲端通訊之媒介，也達成了物聯網與雲端化。使用者可用網頁進行遠端開啟警示牌或在車內加入車禍自動回報系統，不僅如此，我們還可以用來檢視警示牌狀態。

大腸直腸癌(Colorectal)是發生率高且較易導致死亡的癌症類型，因此本研究透過篩選誘導性多功能幹細胞(iPSC)中表現的新生抗原來進行對Colorectal cancer免疫作用，以利找出最適合作為「大腸直腸癌疫苗」的抗原/佐劑組合。本研究先使用DTU Health Tech 的NetMHCcons大數據分析與西方墨點法來篩選出小鼠iPSC中的新生抗原TTW4為最有可能作為大腸直腸癌疫苗的候選抗原後接續以下實驗。首先藉由流式細胞儀觀測樹突細胞(DC)活化的實驗，結果推測出TTW4可以幫助毒殺性T細胞(CD8+T)活化。然後使用TLR受體家族不同的疫苗佐劑搭配TTW4來進行細胞螢光影像法，發現TTW4確實可以活化CD8+T，且對於小鼠的Colorectal cancer cell也有顯著的抗癌效果。所以實驗結果證明TTW4/Poly(I:C)的確可做為大腸直腸癌疫苗的最佳組合候選。

本研究旨在開發選擇題手寫卷的自動閱卷與成績登記系統，以減輕小老師與教師在小考閱卷及成績登錄上的負擔。為改善選擇題手寫卷的閱卷方式，本研究結合手寫字辨識技術、雲端成績登記存放及網頁式查詢三大功能，開發AI輔助手寫卷閱卷系統。使用者設定考試相關資訊(如考試名稱與標準答案)，並上傳答案卷影像，即可透過系統自動辨識答案且計算成績，並將結果即時傳送至雲端資料表，供教師透過網頁查詢。本研究成果可有效降低人工閱卷負擔，提升成績管理的即時性與便利性，期望為校園提供更高效的閱卷與成績登記方式。

本實驗是利用電場可吸附水中帶電粒子，以及超音波可將物質震碎的特性，將兩者的效果結合起來，探討是否有助於水質的淨化。實驗結果發現，雖然超音波在開始時 確實可以使導電度上升，但與電場一起作用24小後，會比單純使用電場的效果差，因此判斷以超音波輔助或加速水質進化的功效是有限的。此外，經過氨氮測試後發現，電場能有效降低水中氨氮的量，而過高的氨氮是造成池水優養化的主要原兇，而一般水族業者或玩家也都希望養殖缸中的氨氮越少越好，而實驗結果證實可利用電場降低水中氨氮量，繼而達到阻止優養化發生的作法是可行的。

本研究將工業廢棄物中的爐石與不鏽鋼粉再利用於取代水泥砂漿原料，除有效運用廢棄物外，亦可透過取代水泥與砂，減少二氧化碳的排放及天然資源的消耗。為驗證其應用之可行性，本研究以爐石粉取代水泥、爐石粉取代砂、不鏽鋼粉取代水泥、不鏽鋼粉取代砂、爐石粉加不鏽鋼粉取代水泥、爐石粉加不鏽鋼粉取代砂等六種型式，每種型式採5%、10%、15%、20%等比例，依據CNS規範進行28天齡期之水泥砂漿抗壓強度試驗，每一組試驗皆製作3個試體，並與對照組之一般水泥砂漿比較分析。結果顯示不鏽鋼粉與爐石粉可有效提高水泥砂漿的強度，以爐石粉加不鏽鋼粉取代15%砂可獲最佳強度，取代20%砂則可得環保及工程性能之最佳效益。

透過右手開掌定則與磁流體動力學，我們得知當我們在電解水中施加磁場可以使水流動。基於這一點，我們探討了電流對水流流速的影響，並假設勞倫茲力公式吻合此實驗，即電流與流速會呈正比關係。 實驗結果證實了我們的假設，當電流增強時，水流的速度也會隨之增加。隨後我們開始探討電極片間距離及磁場是否也會對流速產生影響，最後實驗結果顯示流速與電極片距離會成負相關，與磁場強度呈正相關。這些研究成果讓我們對磁流體推進學的應用有了更加深入的了解，並希望能藉由這種方式為未來海上交通方式增添新的可能。