高級中等學校組

本研究之「草莓酥」是結合了機械科、園藝科、室設科以及食品加工科所共同開發的一項具有特色的產品。此產品藉由機械科利用CNC車床開製烤模、室設科開發草莓酥包裝再配合使用園藝科所栽種之新鮮草莓，以及食品科專業烘焙技能!使原本一成不變的原味草莓酥，變成另一種色彩鮮豔的草莓創意產品。 本研究使用新鮮草莓所製成之草莓膏，再配合使用天然紅麴粉及綠茶粉製做糕漿皮，利用特殊烤模製造出草莓酥。本研究經過檢測及官能品評之後，製作出酸度適中、口感最佳的草莓酥，最後設計出精製的內包裝及專用提袋，兼具伴手禮及自己食用皆是最佳選擇，不僅發揚本地草莓之特色，將此特色產品商品化提高經濟價值，讓「草莓酥」再創另一個台灣奇蹟。

本研究是將平面上正n邊形與其外接圓上一動點P之間的定值問題推廣到空間中。我們藉由Geogebra繪圖軟體發現以O為圓心，作同心圓C1、C2 且半徑分別為R1、R2，並作C1的內接正n邊形，再以圓C2上一動點P為圓心作圓C3且半徑為r，再作圓C3內接正n邊形。當反向時，連接兩兩頂點的n條線段會共點。除此之外，O與P和連線的交點亦會共線，而這性質在空間中也會成立。

本研究利用石墨烯高導電、高表面積等特性製成碳布電極，並研發出具高電子轉換效率的EDTA˙Fe3+作為觸媒，成功開發出新型微生物燃料電池。將自製的石墨烯以Polypyrrole固定修飾在碳布表面，取五片此修飾碳布作為陽極電極，陰極則為兩片未經修飾之碳布。利用食品級酵母菌在陽極槽對葡萄糖行厭氧氧化反應，產生的電子經外部導線抵達陰極，利用陰極槽EDTA˙Fe3+與EDTA˙Fe2+間快速轉換，提升電流值。 實驗結果顯示單顆電池電壓即可高達0.7 V，電流則達323μA，電池續航力高達兩小時，較傳統的微生物燃料電池電壓0.35~0.5V高出許多，且具有低汙染及低成本等特性，另外我們研發出的無毒陰極修飾劑EDTA˙Fe3+更符合綠色能源的概念，可望未來能將本實驗微生物燃料電池應用於農牧業的燈具。

研究發現尼古丁具高成癮性及產生戒斷症狀，為了觀察除了人類以外的生物是否也有類似的現象，我們採用適合作為藥物測試的生物—斑馬魚作為實驗對象，測試斑馬魚在浸泡尼古丁溶液一週及兩週後，以及戒斷後的行為反應，並藉由錄影並觀察個體運動情形，加以量化進行數據分析。結果顯示：經過處理的個體上層總時間明顯低於對照組，顯示其對尼古丁的確有戒斷反應，從其他數據的趨勢亦可看出其差異。將實驗的時間與濃度提升或許差異會更明顯，但斑馬魚對尼古丁之耐受性也有極限。實驗中亦觀察到公魚對尼古丁的耐受性較母魚高，藥物反應也比母魚明顯，在有性別差異的情形下，公、母魚應分開進行實驗及分別探討比較。

本研究的紙電池由鋅銅紙電池著手，藉由探討鋅銅紙電池反應環境，我們彙整所有適合放電的條件，得到一個優化鋅銅紙電池。之後為了減少重金屬的使用與延緩水分流失，我們將電解液改為氫氧化鈉凝膠，並在陰極電解液中加入過氧化氫緩解極化現象，得到一個較環保且能長時間使用的鋅紙電池。然而鋅紙電池的電壓值較低，我們將陽極改為鋁片提升電位，製得一次性鋁紙電池，並藉由密封測試探討一次鋁紙電池真正的反應機制。最後我們將電解液改為離子液體，試著將一次鋁紙電池改良成二次鋁紙電池，並探討不同反應環境來提升電壓，得到一個較佳的二次鋁紙電池，但最終測量充電之電能轉換效率發現效果不佳，故在二次鋁紙電池上仍有待繼續研究，以提升其效能。

一、階梯算法 更改庫恩植物栽培法的限制，使方程式的根形如走階梯般向上攀升，且不下降。 二、牛頓算法的限制 1. 牛頓算法一次只能算一個根，算出多項方程式f(z)=0的一個根ζ以後，用(x-ζ)除原來的多項式，得到一個階數降１的多項式，再用牛頓算法求這個新的多項式根，這樣一次一次降階，可以把全部的根算出來。 2.牛頓算法有時很難控制，且計算是否成功，是沒有保證的。要使牛頓算法成功，重要的是找到一個足夠好的迭代出發點z0。 三、比較各個求解方法，結合牛頓算法與階梯算法 階梯算法的優點是保證成功，牛頓算法的長處是進入快速收斂區後收斂極快；將兩種算法的長處結合起來：先使用階梯算法把迅速收斂區域的位置確定，再改用牛頓算法迅速向方程式的根靠近。

本研究使用自製的機械手臂並透過ROS與MoveIt實現機械手臂的路徑規劃，且給予機械手臂自身的視覺系統，並透過深度學習進行物體辨識並使用深度攝影機獲取物體的距離，使機械手臂能夠自行移動到目標物的位置並抓取物體。將電腦視覺、深度學習與機械手臂結合，機械手臂便可以達到自動化，而無須人為操作。本研究所開發的機械手臂系統為完全開源、價格低廉且軟體方面可套用於其他安裝ROS的系統中，十分適合與其他領域結合。而日後在更多自動化的系統上，如物流系統的自動揀貨、行動不方便的長者的輔助系統或是自動化垃圾分類等，使用本系統的電腦視覺、機器人系統，可以讓生活中一些需要人力的事情變得更快更方便。

本研究中，首先找出海水鹽度的最佳測定方式，再使用了多孔洞材料進行海水中離子吸附，並以簡易針筒取代傳統層析管，降低成本並增加㩦帶便利性。實驗中發現多孔洞材料中孔洞材料的吸附效率較高，由於孔洞材料表面可藉由酸化前處理使其帶正電荷以提升離子吸附量，並探討溫度、時間、溶液種類及濃度等變因的影響找出最佳化結果。除此之外孔洞材料也可透過離子交換增加吸附能力，利用鹽化前處理將孔洞材料孔洞填入鈉離子後再與銀離子進行交換，提升吸附力。從實驗結果中，我們得知酸化與鹽化前處理的機制雖然不同，但都能有效降低海水鹽度，且與市售陽離子交換樹酯比較，淡化海水的能力大幅提升。期望能藉此基礎在未來開發便利且低成本的海水淡化法。

蔗糖水及鹽水在雙擴散時會有對流柱的產生，此時讓雷射光通過蔗糖水及鹽水交界面後，會將交界面之對流柱排列狀況投影在屏幕上，我們利用此方法觀察雙擴散現象。先觀察在90分鐘內之雙擴散現象有何變化後，再深入探討改變其濃度、溫度時的圖形個數及平均面積的變化。 當蔗糖水濃度固定時，圖形個數變化曲線趨勢線斜率最低點會出現在鹽水濃度與蔗糖水濃度相近時，為了驗證，我們再度展開實驗，改成計算圖形平均面積，發現在鹽水濃度等於蔗糖水濃度時，趨勢線斜率絕對值會最低。除了濃度，溶液溫度也互影響雙擴散，溫度愈高，相同時間之圖形平均面積愈大。

台灣的農業現在飽受東方果實蠅的侵害，許多農民叫苦連天，辛苦的收成就這樣毀於一旦。於是我們尋求了師長的協助，以及教授的指點，展開我們的研究。起初，我們查詢資料了解它，並飼養東方果實蠅，觀察其幼蟲變成蟲的過程。再來經由實驗找出幾點吸引東方果實蠅的誘因：趨光性、黃色、芭樂，並結合所有誘因及我們所了解的知識，從高中生的角度和低成本的觀點切入，做出「科學誘捕器」。做出後，實際放至野外觀察，再將其缺點改善後，改良出「終極生化誘捕器X（STBX）」，再放出野外實驗，將得到的結果記錄了下來。希望此研究能對未來農業展現一份心力。