全國中小學科展

高級中等學校組

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。

「醇」「醇」欲動──探討丙二醇液滴的馬蘭哥尼效應

本實驗探討不同濃度醇類液滴在載玻片上的交互作用現象「馬蘭哥尼效應」。我們以火焰燃燒15秒、載玻片懸空19公分代替電暈表面處理,並進行一連串實驗與分析。實驗發現欲使兩液滴產生互相推拉的運動,兩液滴間須保持一最小表面張力差值為3 dynes/cm;又表面張力差越大,液滴運動的加速度越大,表示液滴移動愈快,從錄影紀錄也能清楚看見。此外我們也發現了「混合區」的存在,並確定其與兩液滴交互作用的關係。利用比爾定律計算出混合區的濃度,可發現與我們所得之表面張力最小極限值相符合,藉此找出液滴停止推拉現象之成因。 透過上述研究結果,設計出改良式的選色實驗(sorting experiment),以階梯式取代等長式液滴層,並選用1%、5%、15%、25%、40%與60%的丙二醇液滴,成功讓七彩液滴在載玻片上舞動。

蛋蛋的幸福-探討以蛋殼製造光觸媒在可見光照射下將CO2還原為CH3OH之效率

本次實驗的目的是以蛋殼作為原料,比較水熱法與直接鍛燒法兩種製造光觸媒(CaTiO3)的方法,探討其在可見光照射下,將CO2還原成甲醇的效率。之後我們找出最佳反應觸媒後,以日光取代實驗室的光源,觀察其將二氧化碳轉換成甲醇反應效率。經由CO2轉換成的甲醇可作為燃料使用,藉此捕捉碳、減緩全球暖化所造成的問題。目前以實驗室的光源照射,我們觸媒將二氧化碳還原成甲醇之效果最大可達650ppm。在日光下的的轉換效率則約可以達到77ppm。我們希望往後透過不同的配方與比例製造觸媒,提高觸媒反應效率,使觸媒除了在實驗室,更實際應用在日常生活中。

這週十萬芬多精了沒?—應用行動科技促進綠色益康發展之建置與試驗

此次研究以森林益康與植物對身心健康功效的理論為基礎,從全新的設計概念出發,整合生態步道選取系統、綠色益康感測計分系統、無線射頻辨識(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)對應樹種益康試驗步道三大部分,回應當今社會大眾,尤其青少年缺乏親近自然的相關活動為最初想法,將森林療癒理論、樹種益康功效與遠距離感應做結合,並利用遊戲化設計的概念激發社會大眾,尤其青少年對綠色益康活動的興趣,設有10大類22細項的步道特色篩選,共213條益康步道選單,並設計8大類21細項的綠色(植物)益康計分表單,經試驗評測後獲得肯定,藉此引導且擴大民眾進行綠色益康行為,不僅能推動、充實方興未艾之森林療癒及遊憩,並促進森林療癒長久發展,落實其輔助科技的研發。

「鈣」世「櫻」雄「紅」翻天-櫻蝦米蘿捲新產品開發

蓬萊米粉取代麵粉、紅蘿蔔廢棄物利用、結合宜蘭產量豐富櫻花蝦,研發出新產品,取名為櫻蝦米蘿捲。蓬來米粉取代麵粉黏度及硬度實驗:全米蛋捲口感酥脆且無麩質,故鏡檢無網狀結構;紅蘿蔔不同乾燥條件製成粉,35℃乾燥24小時之紅蘿蔔粉類胡蘿蔔素含量最高;色差實驗:紅蘿蔔及櫻花蝦脂溶性色素能隨著10%、20%、30%比例增加而上升,於麵糊中釋放,製成蛋捲後色素亦能保留;紅蘿蔔抗氧化實驗:隨著紅蘿蔔粉比例上升,油脂氧化作用能有效減緩。營養成分:每100克蛋捲鈣含量為380mg、類胡蘿蔔素含量為21mg。28天貯存實驗,水分及水活性都無明顯上升,產品可在室溫下存放28天。最後將產品包裝、LOGO設計、商品化、市場調查,發現市場滿意度高,是值得被開發的產品。

追風去吧:由中壢泰豐輪胎廠燃起的跟「風」潮

2017年1月17日中壢泰豐輪胎廠發生火警,蒐集環保署空氣品質測站的數據後分析,發現: 一、 距離輪胎廠愈近,觀測到的汙染物濃度愈高。 二、 中壢測站的背景值多高於其他測站,推測與中壢工業區的排放有關,或是因為中壢測站是十七個測站中唯一的交通測站所致。 三、 各氣體在十七個測站中的最大距平值幾乎都在西風、南風起之後才出現,推論是西風、南風將苗栗縣以南的汙染物帶至北方所致。 四、 2017年1月臺灣北部出現西風、南風的成因有二,一是由彰化一路吹至北部的西風、南風,二是臺中附近的低壓環流,撞山後轉向,往北方吹拂。 因此,2017年1月17日下午臺灣北部觀測到的氣體濃度上升,除了輪胎廠火災產生的汙染外,還有外地移入的影響。

水與砂的華爾茲-地震時建築物在不同含水量的土壤中沉陷量之研究

地震常伴隨發生土壤液化。我們發現除了飽和土壤的液化會使土壤失去支撐力而造成建築物沉陷之外,土壤的強度也會隨含水量不同而變化,此現象是受到水的表面張力在土壤顆粒之間產生的基質吸力所影響。我們為了瞭解土壤中含水量影響的情形,設計相關實驗,以建築物的沉陷量檢測土壤的強度變化。實驗推知:當土壤部分飽和時,因水的基質吸力而使土壤強度增強;土壤粒徑越小時,基質吸力愈大,使土壤強度增強;在地震加速度介於150~600gal間時,加速度與建物沉陷量呈線性關係。而在天然土壤中,因含有扁平、粗糙的板岩碎屑、以及細粒的黏土,均導致土壤強度較純石英砂強。希望本實驗資料配合地質調查,可以更有效的掌握填海造陸、填方、河川地區的土壤強度。

智慧型平行墊塊

在銑床加工時,必須將工件敲打至與平行墊塊貼齊後才能接續加工,但目前只能靠手感去敲打,這是很空泛的。我們在專利局檢索平行墊塊,發現並無可以清楚顯示是否有貼齊平行墊塊之裝置;我們利用金屬導電之特性,設計製作出可清楚顯示哪邊不平整的智慧型平行墊塊,經測試與實做後,其夾持時間大幅減低三倍以上,且當指示燈全亮時,工件平面度皆能控制在0.015mm內,是相當精密的夾持。 在使用智慧型平行墊塊時,可參照LED指示燈之狀態,哪個相對應邊沒亮燈就輕敲哪邊,待四個感應點之LED指示燈全亮時即可進行加工。智慧型平行墊塊將完整指示出翹起的地方,使初學者也能進行快速的夾平工件,輕鬆地達到師傅級的精密程度水準。

音樂也能滅火唷!!新世代科技滅火器

本實驗希望藉由聲波的反射、駐波、干涉等等原理特性,來發展出具備環保且安全的方式消滅火源,過程中我們利用藍芽無線技術與Arduino晶片結合應用,當收到藍芽發射訊號後,能透過Arduino發送所設計的低頻接收訊號(25Hz-50Hz)透過功率放大器,再由功率放大傳送到達單體,最後利用狹管效應(Valley effect)與揚聲器發出聲波,並產生高密度聲波,利用疏密波的密度高低,來有效的阻絕火源的擴散、和燃點的餘溫,讓此設計成功的具備有效率、低成本、零汙染的聲波滅火器。

提升多張QR Code條碼辨識之研究

QR Code的應用在我們的生活當中隨處可見。然而,引起我們好奇的是,為什麼手機的 QR Code APP都只能辨識一個QR Code?這對於要辨識大量QR Code的人,就顯得過於不方便。因此,我們在想能不能有一次辨識幾十個,或甚至上百個QR Code的方法? 本研究針對目前辨識率最高的開源QR Code辨識函式庫Zbar library作改進,發現使用up sampling搭配多種不同Interpolation Filtering,可以有效提升多個QR Code的辨識率。如果再加上本研究提出的module sampling與match centers方法,這樣一張相片中包含112個QR code的辨識率可以提升到93.3%,而平均QR Code辨識時間也縮短為原本的36%。 這個研究成果,希望未來能回饋到Zbar open source library,讓手機APP的開法者可以運用,一般使用者可以享受到小小手機也可以準確辨識多張QR code的便利性。