全國中小學科展

高級中等學校組

煙燻有稻,水到渠成

本研究目的主要是研發煙燻水製造機,第三代煙燻水製造機,採用稻梗燃燒室與噴霧式煙燻水產生室,製作並實驗說明煙燻水對農作物驅蟲、防疫、種子萌芽與肥力效果。結果顯示,第三代煙燻水製造機,生產之煙薰水品質穩定,且符合環保署空氣排放規定,其生成之煙燻水成分以氣相層析質譜儀檢測結果,共測得28種化合物,主要是醇、內酯、乙醛、酸、酮、生物鹼和酚類等。其中2(5H)-呋喃酮C4H4O2,可刺激小黃瓜種子萌發。酚類化合物C10H9N3O對抑制真菌生長有效,且在煙燻水添加甲殼素與鈣粉,有助於農作物幼苗成長。

能量。『油』我掌控。

本篇以動物油(豬、雞油)為原料,先固定好油的品質,再改變轉酯化反應中的各種變因,製備出動物性生質柴油。並將生質柴油與高級柴油以不同比例混合,試圖測出最佳熱值(針對傳統卡計,特別改良為自製測燃燒熱的裝置)。 先探討不同酸價下對熱值之成效,比較吸水前後之熱值差異(固定油的品質)。進一步研究實驗油:醇之莫耳數比、加熱時間、溫度及催化劑濃度對最終熱值的影響。 以最佳油組回頭比較植物油熱值,確認其成果。再針對燃燒後的CO2排放量做比較,以自製抽氣裝置和測量方式,探討其結果。

建立線蚓 (Enchytraeus sp.) RNAi實驗模式並探究Hedgehog基因對其生長與再生之功能

線蚓(Enchytraeus sp.)與蚯蚓同屬於環節動物門,具有很強的再生能力。Hedgehog(Hh)基因在兩側對稱動物中對體節發育有重要的調控作用,而先前研究中已發現線蚓體內的Hh基因序列,所以本研究希望利用調控線蚓體內Hh基因的表現,探討Hh基因在環節動物生長與再生中的功能。 本實驗首次嘗試將RNAi技術應用在線蚓上。將線蚓浸泡在含有Enc-Hh的dsRNA溶液中以操作RNAi。利用免疫螢光染色法發現Hh基因受到抑制後,線蚓新生體節神經的連接不完整,顯示Hh基因與神經發育有相關性。由於線蚓快速的再生速度、飼養容易、構造簡單及身體透明且方便染色觀察,透過線蚓RNAi技術的建立,除了能進一步探討Hh基因功能外,也希望提供再生研究時的另一種選擇方式。

我來電暈你—電暈馬達轉速之變因研究

本研究針對自製的電暈馬達(Corona Discharge Motor)進行探討,探究如何以尖端放電所伴隨的電暈為動力,推動自製的絕緣馬達本體轉動。在研究中,我們首先討論了電暈馬達轉動的原理,並且以數學式建立定量模型;再以實驗對照數學模型對於此現象的描述。實驗中,我們輸入固定的電壓,配合錄影和Tracker影片分析軟體,實驗並討論馬達裝置的各種性質對於轉速的影響。 此外,我們企圖尋找能達到最高轉速的最佳馬達設計。我們在杯高7.6公分、電極板距塑膠杯0.15公分、電極板和塑膠杯切線夾角45度、4層塑膠杯的情況下,找到此研究中的最高轉速(4.46 RPS)。

探討不同環境下大蒜清除自由基能力

本研究以不同方式處理大蒜,探究其清除DPPH自由基的能力,利用DPPH在517nm吸光值的減少程度來計算大蒜之自由基清除能力。大蒜萃取液經過60°C隔水加熱後有最佳的自由基清除力(65.2%);蒜末冷藏保存三週後自由基清除率開始明顯降低;在開放環境下,存放8小時後的蒜末之自由基清除率較新鮮蒜末低了約11%;模擬蒜液進入人體消化道時,加入pH=2(胃部)的緩衝溶液清除率最佳(74.3%);市售黑蒜與自製黑蒜之自由基清除率相近,皆優於一般大蒜;重量百分濃度0.9%的市售黑蒜萃取液自由基清除能力最佳。

「哆」次的相遇——只有唯一,都是至「寶」

本研究第一部分從尋找牌組設計法出發,以不同的數學結構製造出牌組,再分析牌組結構中變數的關係,並寫下其關係式及特性。 第二部分進一步改變規則,研究在不同規則下牌組變數的關係及特性。 第三部份引入區組設計理論,將牌組的設計矩陣化後,可以透過定理來檢驗任一牌組是否符合哆寶規則,還能再將矩陣擴張,得到旋轉法的一般化設計法。另外也可以透過0、1之間的互換,得到新的設計方法以及適用條件。

瞞是情?謊是愛?善意說謊與同理心的關聯研究

說謊,是生活中的常見現象。在每個人的成長過程中,或多或少都曾為了不同目的而說過謊。過去主流研究認為:只要是說謊行為,無論動機為何,都代表較低的同理心特質。但本研究認為,並非所有類型的說謊都是如此,基於體諒和避免傷害他人感受的善意說謊,應不是代表較低的同理心特質。因此,本研究以問卷和量表檢驗善意說謊行為與同理心兩者間的關係,發現兩者間存在正相關──善意說謊行為的傾向越高,代表同理心特質也較高。本研究希望這樣的發現能夠讓人們因體諒他人而說出善意謊言時不再感到內疚,也希望能為說謊與同理心的相關研究開啟更多可能。

數迴從之

本研究在等差數列的基礎上,加入「若an為完全平方數,則an+1=√an 」的遞迴關係,將具有週期性的數列分為「單純週期數列」與「特殊週期數列」,並以單純週期數列為主要研究目標。我們探討單純週期數列的各項性質與充要條件,並透過歐拉準則與費馬小定理討論不同公差與首項是否能形成單純週期,整合與建構「給定公差,尋找可形成週期的首項」之方法,也研究特殊週期數列之性質與充要條件。

破風者-紊流與噪聲之流體力學探討

台灣綠能發展目前為能源界顯學,台灣為季風氣候,有得天獨厚的風場條件,然風機扇葉產生之低頻噪聲卻會對居民造成身心健康的影響。本研究嘗試研究扇葉噪聲之物裡蘊含,並以實作及模擬雙管齊下之方式,研究風機噪聲之行為特徵,實作實驗以自製之兩款風洞及四組扇葉,確實觀測到紊流,且與模擬圖形相似,並透過傅立葉轉換方法,得出噪聲強度最高處落於低頻。而模擬結果顯示,風機噪聲與紊流強度高度相關,且在攻角上升的情況下,會有愈大的紊流強度及噪聲,但商用型確有攻角上升,紊流與噪聲下降之情形。最後根據實驗結果比較改良,設計出自製創新型扇葉,其垂直最用力皆優於前列四款,且產出較低的噪聲強度,尤其在高攻角條件之下減噪效果更佳。

”銅”樹銀花

在偶然的機遇下,我們原為盛裝泥狀銅而放在負極下的小瓶子,播成了美麗的〝銅〞樹 銀花。自此開始研究操縱的方法及原理,我們改變不同的變因,包括電解液濃度、電極材質、 液面高度、電壓、電解液溶質等因素,並且探討這些變因對銅樹現象的影響。