高級中等學校組

為了能增進太陽能電池效率，以及了解太陽能電池作用的原理，我們試圖結合Ｎ型半導的二氧化鈦及Ｐ型半導體的氧化亞銅成為一個光電池。首先嘗試組裝出簡易的DSSC(染料光敏化太陽能電池)。實驗過程中發現二氧化鈦的塗佈濃度會影響其效能，故以不同塗佈濃度互相比較，尋找較佳塗佈濃度。接著組裝氧化亞銅作為半導體的太陽能電池。以直接燒結、改良燒結過程和以電鍍法等方式製造出氧化亞銅薄膜，比較不同方法製造出的氧化亞銅間之差異。並且以XRD及SEM觀測二氧化鈦以及氧化亞銅晶體結構，找出最適合成為光電池的條件。最後再將二氧化鈦和氧化亞銅結合，期望帶來更高的效益。

偽內切圓與偽旁切圓為與三角形的兩條邊相切，並分別與三角形的外接圓內切、外切的圓。 本研究從偽內切圓與偽旁切圓出發，因為猜測他們與內心及旁心有關聯，於是從這個角度切入。接著我們再對與其相關的Mannheim(曼海姆)定理進行推廣，進而將問題由三角形延伸至圓內接四邊形上。 在圓內接四邊形的情況時，我們探討「圓內接四邊形對角線交點」對八個切圓的極線組成的網格及其交點的性質，並以其退化結果證明偽內切圓與偽旁切圓與內心及旁心的關係。最後我們以不同的方式移動外接圓上的點，利用Geogebra動態繪圖軟體，觀察極線網格交點的軌跡，發現了其軌跡與擺線之間相當有趣的關聯。下圖即為極線網格及P點在△ABC外接圓上移動時其線網格交點的軌跡。

本研究運用無人機透過自主飛行及SLAM技術，輔助維護人員進行安全而穩定橋樑劣化檢測機制。透過飛行穩定、姿態資訊明確的自主飛行無人機，運用Python撰寫UDP連線程式，即時接收並判讀無人機回傳的影像及姿態資訊，再傳送飛行命令給無人機以順利在橋樑間巡行，而接收的影像則提供目視判斷損害狀況及LSD-SLAM建立強梁的3D模型自動標示測量損害處的尺寸。最終結果證實無人機可取得符合橋梁優選指標 (PI) 的必要資訊，以安全、效率的方式，取代目前必須多人爬上爬下，分工目視及測量方式。

空氣喇叭構造簡單，大致上的構造有進氣孔、氣室、彈性膜與出氣管。當內部氣體流動，引起膜的振動，便會發出聲音。而發聲原理十分複雜，構造有類似可產生共鳴的管子，藉由聲音感測器的測量再經過傅立葉分析，分析顯示聲音的基頻與開管空氣柱共鳴的計算結果不同，閉管亦然。而長度改變、管子口徑，皆會影響聲音的基頻。另外，對聲音強度有影響的則有進氣量及口徑。利用壓力感測器測量氣室內的壓力變化，發現壓力變化的頻譜圖和聲音相同，而壓力變化和膜的開閉相關。我們在這個實驗內探究空氣喇叭如何產生聲音以及影響聲音頻率的原因。

本實驗使用分光光度計檢測費氏弧菌菌液濃度的OD600吸光值，並以其判斷費氏弧菌的生長情況，測量各實驗組中細菌含量的差異。 首先檢測其生長情形最良好之鹽度，再以最適鹽度做為培養基基底，並用於檢測有機、無機汙染物對於費氏弧菌生長的抑制效果，並將所得結論用於實測東北角海岸線汙染，分析各種汙染物及各地海水下菌液OD600數值之間的關係，進而探討各地海水所受到的汙染程度並嘗試了解其汙染因素。 為解決耗時過程，我們採用海藻酸鈉可形成凝膠的特質，將費氏弧菌以膠球固定化，加入對應的自體誘導物N-(3-oxohexanoyl)homoserine lactone，並測試其發光、發熱的強度。加入待測汙染物及樣本，測量發光強度，若和上述OD600實驗所得的數值正相關，則能夠以此方式迅速進行海水水質檢測方式。

本實驗利用3D印表機配合ABS材料印製特殊構型之表面張力閥，將其應用於尿液癌細胞病理檢驗操作程序(簡稱表面張力閥法)，最後比較表面張力閥法與目前使用的真空吸引法於移除上清液後所保留的定量體積變異性與尿沉渣細胞回收率。經實驗證明，表面張力閥法對於保留定量體積應用於二次純水的變異係數為3.3%，應用於尿液品管液的變異係數為5.1%；真空吸引法對於保留定量體積應用於二次純水的變異係數為4.5%，應用於尿液品管液的變異係數為17.0%。兩種方法對細胞回收率的影響，於紅血球與白血球並無顯著差異，但真空吸引法於上皮細胞有較高的回收率。ABS表面張力閥體積定量效果較為穩定，但因列印精度的影響而造成表面粗糙，進而導致細胞回收率不如預期。

本研究致力於尋找在資料不足的情況下最佳的基因預測模式。 首先，訓練預測腎臟基因(PKD1)變異致病力模型，利用三種訓練方法：「管線」(Pipeline)、 SVM分類器、隨機森林相關分類器訓練資料，並調整相關參數。其中，以隨機森林準確率最高。另外，利用「網路爬蟲」技術整合四個大型網路基因變異註釋工具，製作單一介面方便使用者輸入資料，能夠大幅減少醫生預測病人基因變異致病性的時間，具有極高的實用性。為了嘗試解決基因變異致病力預測資料不足的問題，本研究利用網路工具所預測之致病力分數訓練模型，然基因變異位置複雜，資料量仍有所欠缺。 最後，期望利用本研究「整合網路基因註釋工具」蒐集醫生資料，提高模型資料量同時提高準確率。

本研究藉調控電源供應器電壓至高壓模組，可輸出不同高壓電，驅動自製以銅釘與銅管構造離子推進器，產生不同大小推力。因推力極小需自製儀器測量，藉檢流計內渦形彈簧與通電後檢流計指針偏轉，製作電磁扭秤量測微小推力。發現驅動電壓(3.7~7.6kV)與離子推進力呈正相關。調整銅針與七枚銅管間距，間距小於0.80cm，尖端放電且推力略為降低，間距介於1.30cm與1.45cm時，轉變為吸力，進一步觀測單一銅管周圍流場，類似電偶極場分佈，說明離子推進器銅針與銅管間距小，視為平行板電場，而銅針與銅管間距大，可視為電偶極電場分佈。最後間距大於1.45cm時，推力驟減為零。產生離子風，通過銅管後的空氣噴流，磁力不偏向證實不具有正負電性，但未經銅管的噴流應帶有正電荷。

高中介紹各種反應的速率比較，但卻缺少實際觀察各種反應快慢的方式；本研究發現，可藉由連續導電度測量，從導電度的變化曲線中，觀察到各種離子反應在過程中的離子變化特徵，也可以找到準確的反應終結時間，並做定性及定量上的運用。文獻曾以硫沉澱的濁度，測奈米硫的反應速率，但此法測的是氧化還原與沉澱速率之和；但由連續導電度圖，則可單純的得到氧化還原反應的速率。透過取樣時間的適當設計，可觀察到每種離子反應的導電度波動都很獨特，相同的離子反應，導電度曲線的起伏很相似，可做為鑑別離子反應類型之用。從秒錶實驗的導電度圖中，還可看出兩個反應機構的交替過程。在反應速率的研究及教學上，連續導電度法提供了簡便而準確的方法。

富含血小板血漿(Platelet-rich plasma；PRP)是透過血液離心及活化製備出含有高濃度血小板的產物，能幫助組織修復與再生。但傳統PRP在特定組織微環境的滯留時間低，治療效果不佳，因此需要研究適合的生醫材料作為傳統PRP的運載工具。本研究證實，PRP中血小板被激活後，可以釋放出更多的生長因子與細胞激素，且PRP透過與玻尿酸(Hyaluronic acid；HA)結合可形成穩定且生物體可以降解的水膠劑型(Hydrogel)。生醫材料殼聚醣(Chitosan)與HA形成之複合物，不僅可以增強Hydrogel結構的穩定，還能完整包覆血小板且不影響其完整結構與特性，具備生長因子緩釋效果。最後開發出可注射性富含血小板水膠複合物 (PRP-Chitosan-HA complex Hydrogel, PRH)，證實其能促進神經細胞增生，並改善膀胱神經損傷後的相關組織變化，相當具備未來臨床應用之潛力。