高級中等學校組

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。

許多人都說飲食習慣對身體影響甚大，因此本實驗想要從尿液檢體中的代謝體，探討其與生理機能的關聯性。本實驗利用質譜分析方式，利用丹磺醯衍生法標定尿液中所含的大量代謝物分子，比較不同個體及不同飲食習慣中代謝體數量與種類上的差異。 在研究後發現葷食菜單的代謝體數量會較素食菜單中多，且同時由於代謝體的種類與數量並無正相關，我們也將兩種不同飲食習慣代謝物進行標定，找出兩種類別中特有的代謝物，並比較分析出三種可能的代謝途徑：葷食菜單為 ”beta-Alanine metabolism”，而素食菜單則會對 ”Histidine metabolism”和 ”Pyrimidine metabolism”造成影響。未來可繼續運用此種分析方式，對各種食物進行分析及研究，分析出各種食物間對人體的利與弊。

本實驗我們以馬鈴薯渣做吸附，馬鈴薯中含有澱粉、纖維素、蛋白質註１，這些成分具有可與金屬結合的活性官能基如羧基、氫氧基、胺基註２。 實驗中，我們不做化學修飾，以最簡單的方式吸附，在吸附法中，吸附的金屬種類、濃度、溫度、馬鈴薯使用的量和吸附時間，都會影響到吸附效果，所以我們以上述的條件做為實驗的變因，測量馬鈴薯渣的吸附效果，和以恆溫吸附方程式探討吸附原理。恆溫吸附法中我們以基礎化工課程內所提到的Langmuir方程式及Freundlich方程式推算出吸附原理。 在廢渣處理方面我們將廢渣放入高溫灰化爐中進行灰化後，取部分灰分在進行二次吸附以達到廢棄物再利用的目地且灰化過之灰渣不易脫附。

本篇主要想探討的是阻尼器與建築物的關係。首先我們製作不同彈性係數、重量的阻尼器，並模擬真實建築物並且依照比例縮小，再透過tracker程式分析最大加速度，比較各種阻尼器的抗震程度。經過多次的討論我們除了測試單一阻尼器的避震能力，我們也決定嘗試兩個阻尼器並且透過數據觀察其抗震效果是否會更好。

胰臟癌是台灣十大癌症死因的第八位，根據前人研究發現，小鼠若餵牙周病菌，會加速癌症發展，在癌組織中可找到牙周病菌與白血球浸潤的現象，但是牙周病菌引起的發炎現象與胰臟癌病理機制之關聯並不清楚。本實驗探討牙周病菌、胰臟癌細胞與白血球之間的交互作用，發現 Jurkat T細胞、THP-1等單核球細胞，以及胰臟癌細胞BxPC-3受牙周病菌刺激後，會增加特定趨化因子 (如：CCL-20) 或是細胞激素 (如：IL-1β、TNF-α) 的表現。為探討發炎反應是否影響癌細胞，MTT assay分析發現白血球釋放的因子會促進胰臟癌細胞的生長，瞭解胰臟癌發展的病理機制，未來在預防和治療上，將提供很重要的訊息。

有許多昆蟲是人類或動物疾病攜帶者的主要或中間宿主。大多數的化學驅蟲劑對環境造成嚴重損害。因此，迫切需要開發新的無污染驅蟲劑和抗微生物劑。在本次研究，我們從臺灣常見六種菊科植物中，使用蒸餾水與絕對酒精來萃取花朵和葉子的二次代謝物，並針對原核生物種：大腸桿菌(Escherichia coli-DH5α)與枯草桿菌(Bacillus subtilis)及真核生物種：果蠅分別進行抑菌實驗及驅避實驗。結果顯示本實驗挑選之菊科植物：孔雀菊、長柄菊、南美蟛蜞菊、大黃菊(壽菊)的二次代謝物確實有殺菌及驅蟲之功效。研究目的是為人類開發以植物為主的抗菌與驅蟲物質以提供健康與環保無污染的新選擇。

水蚤是一體型透明的實驗動物，本研究首次發想以食用色素對水蚤進行染色標記。首先，建立簡易的染色方法，水蚤染色24小時後，藍、紅色色素仍存留於消化道內。其次，此色素不影響其生理(心搏、存活率)，並利用水蚤被染色後利於影像追蹤之特點，自製運動行為分析裝置，發現染色後對水蚤的運動功能亦無影響。 確立安全且穩定的染色法後，設計以下實驗發展其應用性： （一）探討甲醇對染色水蚤的生理和運動功能之影響，結果顯示甲醇處理會引起水蚤運動障礙和心搏上升。藉此研究期能應用於發展水蚤作為研究甲醇中毒之動物模式。 （二）應用染色水蚤發展生物族群估算－捉放法，本研究首次利用水蚤取代非活體材料進行操作，以增進學生對學習生物之興趣！

磷在生活中不可或缺，而磷礦只剩下90年的含量，磷的回收對於環境的永續性有其必要。 本研究先以王水加入日本與臺灣的堆肥雞糞(CCM)，使用感應耦合電漿原子發射光譜儀(ICP)測定CCM中的磷含量。以不同濃度及種類的酸進行酸溶鹼沉法的酸溶部分，將磷溶解並以ICP測定其含量，挑出最適合的酸種類及濃度。之後調整溶液pH值使磷酸鹽沉澱，找出最適合的pH值，讓Ca5(PO4)3OH的產量達到最高。 比較後，發現兩種CCM的組成元素含量不同，但費時差距不大，代表未來廠商能多方收購雞糞。酸溶實驗中，考慮HNO3(aq)帶來的氮汙染問題，最終決定以HCl(aq)為溶解用的酸。鹼沉澱的實驗中，本實驗將濾液加入CaCl2(s)使其沉澱，再溶解結晶並用ICP測其磷含量，最終日本CCM可回收92%的磷；台灣CCM回收90%的磷。

這幾年常常聽到許多食品加了非法食品添加物，使人們防不勝防，然而送驗食品又並非如此容易，因而使我們想要找出在實驗室中就能利用簡易的方法測出那些非法食品添加物，讓人能吃的安心。 我們利用了澱粉與碘化鉀錯合物，製成了「簡易吊白塊檢測試紙」，並且能推廣到其他與吊白塊同性質的非法食品添加物(例如:亞硫酸、焦亞硫酸)。 利用滴測前後顏色的數據變化，做出吊白塊的檢量線，但是，初期開發的試紙在吊白塊濃度低於40ppm時有觀察及檢測的困難，經過多次改良與實驗，我們開發出了煙燻法，在低濃度時也能有明顯的顏色變化的試紙，且做出漸層的試紙，在不用電腦分析下也能快速了解食品溶液還原劑濃度的區間，大大的提高了我們試紙的使用價值。

本實驗利用自製的實驗裝置及自行推導的公式，推算出材料的吸音率。 材料的吸音率，一般是送至專業的迴響實驗室測量（如：成大迴響實驗室），且單一樣品測試費用昂貴（每件樣品4～6萬元）。 我們 設計的實驗將迴響空間縮小，會遭遇到直傳音場影響大過反射音場的問題，因此利用合成音場公式將兩者分離，再利用均能音量及方向因子Q，以及吸音率、室型常數R之間的關係，建立迴響時間的函數。 複合材料運用範圍廣，但若要得知吸音率，又需花費一筆可觀費用。本實驗模組能快速、方便、經濟地得到各樣品（包含複合材料）的吸音率。同時由音頻分析可得知噪音的頻段，即可選擇最適合的材料進行裝修，達到最佳的吸音效果和最高的經濟效益。