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高級中等學校組

風馳電騁—高雄市推動電動機車策略之探討

節能與降低二氧化碳已是全世界各國共同努力的目標,為了解決空污嚴重問題,政府鼓勵民眾汰換老舊機車,選購節能、低汙染的電動機車。本研究以高雄地區為研究範圍,採用問卷調查,以及利用地理資訊系統進行繪圖分析,檢視民眾使用或購買電動機車的意願,並探討設置電動機車充電站的配置,以期達到電動機車推廣之目的。研究結果顯示,政府與業者能藉由舉辦試乘活動的體驗式經濟,以增加消費者的購買意願;其次,現有電動機車所使用的電池都有所不同,若是未來能有個公版電池和雙容規格的的電動機車,可提升其便利性。最後,擴增加電站的數量,減低使用者的「里程焦慮」,有利於推廣電動機車使用的服務範圍。

吹的涼涼、省的多多

由於近年來,氣候的變化變非常不穩定且極端化,為了能研究出兼具節能與環保的降溫設備,此研究整合了冷凍空調原理、電子學實習、3D列印機與網路上的相關資訊,利用蒸發冷卻特性當作水冷式風扇的基礎,僅須消耗風扇的功率(約5~6瓦)即可達到降低溫度的效果。

植物健康的無形殺手-以細菌氣味開發生物農藥

植物在野外生長會遭遇各種逆境壓力,本研究從野外土壤中純化出枯草桿菌 (Bacillu subtilis),研究探討氣味對植物生長發育的影響。我們觀察到植物根長,鮮重會因氣味處理而減少,葉綠素a,b及胡蘿蔔素皆被氣味抑制,由DAB染劑染色法發現氧化壓力亦增高。 ABA與乙烯是植物重要逆境賀爾蒙,所以分析植物逆境賀爾蒙生合成相關基因,並利用qPCR技術看基因表現。結果發現植物逆境賀爾蒙ABA、乙烯等相關基因表現量上升。而乙烯的累積可能影響植物葉綠素含量,或使植物產生氧化壓力,ABA相關基因可能影響氣孔開閉。 我們挑選兩種ABA相關突變株處理枯草桿菌氣味;結果顯示ABA途徑突變株,其葉片對於枯草桿菌氣味的敏感度改變。我們想篩選一些細菌製成生物農業,減少化學農藥的使用。

激光四射―雷射圈之性質探討

本研究探討雷射光照射細長圓柱所形成雷射圈的成因及性質,並做出整體的歸納與分析,例如不同材質的圓柱如何影響雷射圈的形成、雷射光入射角與雷射圈半徑的關係,甚至用雷射圈特性反推圓柱折射率等等。 這些現象中最令我們感好奇的是雷射光照射尼龍線等透光材質產生的折射、反射與干涉現象,在實驗中我們發現有一部分雷射光會經由反射或折射路徑投射到尼龍線後方,使雷射圈後面亮度增加且有干涉條紋,亮度方面可由司乃耳定律及反射定律解釋;至於干涉可由微積分、反三角函數等數學推導來解釋。我們相信此研究將來有助於材料工程應用,並可作為光學教學教材。

智慧門禁―結合影像辨識與IoT之應用

本研究觀察到現有門禁的流程仍有改善空間,因此著手製作與傳統門禁不一樣的系統,希望能改善其繁複的使用流程。透過物聯網、深度學習和手機應用程式的組合,便能實現這樣的效果。在門前透過樹莓派拍下訪客的照片,傳到電腦後進行影像辨識,初步決定是否要為其開關門,並將結果傳給主人手機,再由主人決定最終的開關門。本次研究目前已成功造出一套完整系統,能即時傳達通知,且辨識的準確率已可達八至九成。

磁場變動對生物的效應

許多文獻顯示磁場可以控制特定生物的發育,但一般文獻僅有固定磁場對生物的影響,極少數操作變化磁場的生物實驗。因此我們選用家蠶Bombyx mori (Linnaeus, 1758)作為實驗動物,將蛹先以固定磁場、轉動磁場、變動磁場處理後,測量蛾的生體表型參數,同時進行不同磁場的擇偶和生殖表現[5]實驗。我們發現牠們會選擇具相同磁化方式的蛾交配[9]。生命週期在固定磁場及轉動磁場下依序會縮短26%及變長26%[13][14]。產卵量依序降低48%、23%及增加27%[1][14]。且固定磁場雄性孵化比例增加31%[2]。本研究發現磁場改變能夠產生明顯的效應。因此可能可以利用來控制昆蟲的族群結構。

高度決定你的道路

本研究提出新型動態的垃圾子母車清運模式, 此模式將超音波感測器裝在垃圾子車上,感測垃圾子車內的垃圾量,並將感測資料主動傳回伺服端,伺服端經由傳回的資料,即可得知子車內堆積的垃圾量是滿的、半滿的或是空的,並分析哪些子車的垃圾必須及時清運、或可順路清運,哪些可以下次再回收,據此資訊規劃垃圾母車清運垃圾的最佳策略,不但可節省人們等垃圾車的時間,同時縮短垃圾車清運路徑因而減少垃圾車的耗油量與碳排放量,並且解決因垃圾車沿街收垃圾造成的交通阻塞問題,又可避免因垃圾堆積造成環境的清潔衛生問題,有效增加垃圾清運的效益。

金枝綠葉-綠色能源之探究

生質酒精之酒精濃度、溫度、糖度及pH值都會影響或抑制酵母菌的發酵。以廚餘米飯來製備酒精最佳重量比例為酵母菌:米飯:水=1:100:100,環境條件為pH=6、溫度25℃為佳;有些水果成分中含有抑制發酵之成分,故不是每種水果皆可發酵酒精。甘蔗實施三次蒸餾後酒精度可達70%,最佳重量比例為水果酵母菌:甘蔗汁=1:50,環境條件為pH=6、溫度15℃為佳;茶葉酒精則以發酵度較少之茶葉與其梗為原料較佳,茶葉之枝比葉好-金枝綠葉,前處理以0.5%KOH加5%Ca(OH)2在60℃超音波震盪1hr後以微波加熱90秒,再加入硫酸調至pH<1,超音波震盪1hr再放置24hr以上等步驟為最佳前處理水解糖化程序。

LINE訊息傳送API共識地圖之研究

本研究將有別於傳統行銷研究的市場調查法,嘗試自行開發一套自動傳送大量訊息於個人LINE接收之API系統,自動傳送簡訊系統(Automatic Transform Message System,ATMS)為本次的實驗儀器。來幫助老師們能夠及時地收到重要的資訊並採用隱喻抽取法(Zaltman Metaphor Elicitation Technique,ZMET)探討使用者對於ATMS使用經驗和內心隱藏的、潛意識不易表達出來的感受,其實驗結果歸納出獨立傳送資訊、降低時地影響與介面操作便利等共同構念、共識地圖,以作為未來量化預設理論和架構,並可提供即時通訊產業了解使用者對該服務的認知、喜好與評價,作為產品服務開發、改善與行銷之參考依據。

氣孔密度與植物光照需求關係之探討

本研究的宗旨在於探討影響植物氣孔數量和密度的各種可能因素,通過區分植物在光照需求、草木本質地及演化上分類的差異,將其葉片上氣孔密度做比較,觀察這些因素是否會影響植 物氣孔的數量與密度。經由採集校內各類植物葉片氣孔標本、計算氣孔密度,並以統計學的 方 式分析數據後,我們發現陽性植物的氣孔密度和陰性植物有顯著的差異,而耐陰植物則介於兩者之間(其餘的因素如草木本質地及演化分類,在統計上則無甚差異。而在未來,我們也會在影響變因的設定上做更 加嚴謹的設定及個別比較),藉此更進一步探究能影響植物氣孔數量的真正因素。