高級中等學校組

本研究以吸管製作Fano型多管陣列結構裝置並放置於壓克力管中進行研究，利用藍芽喇叭連接手機播放聲頻穿透設計之fano吸管陣列結構，其結構分為幾種，其一為多管陣列平行壓克力管(空氣流道結構)，其二為交錯排列陣列之共振結構，量測兩結構間所造成聲波的干涉造成之吸音特性，設計Fano型之多管陣列結構，實驗以收音麥克風連接手機軟體進行聲頻量測，再將實驗數據匯出進行圖表製作與計算分析，實驗結果得出組合式最佳fano聲頻結構可使700Hz~1800Hz之聲頻穿透率下降至原來的8%~12%，於1400Hz時可消除至1%以下，並能達到高透氣率，為具有高透氣、高吸音頻寬及低成本之新型超穎聲學材料。

從試驗中得知毛氈苔可以消化分解酵母菌，同時發現不同品種的毛氈苔會有不同的捕食行為：圓葉毛氈苔的外腺毛彎曲將酵母菌移入葉片中心並進行消化；寬葉毛氈苔在彎曲過程中會做一次折返。毛氈苔的黏液皆可抑制酵母菌的發酵，並使用3D列印自製與改良儀器，來量化其抑制酵母菌發酵能力的差異。此抑制能力來自黏液裡的消化酶，發現外腺毛黏液的抑制效果優於內腺毛。利用酵母菌被消化後所釋出成分的模型，將實驗數據逐一歸納出誘發腺毛彎曲的物質是磷酸根、鈉離子、銨根與幾丁質，且以磷酸根為主要物質並會產生彎曲訊息傳遞現象。最後解釋為何寬葉毛氈苔的外腺毛在彎曲過程中會一次折返：不同品種的毛氈苔誘發其腺毛彎曲的物質與所需濃度是有差異的。

為了瞭解植物被胡瓜嵌紋病毒(CMV)及蕪菁嵌紋病毒(TuMV-GR)感染後，不同物種間植株的表現與變化。本研究分別觀察圓葉菸草及阿拉伯芥的病徵、TuMV-GR病毒之擴散情形並以ELISA技術檢驗植株內病毒含量。結果顯示受感染的圓葉菸草及阿拉伯芥呈現黃化、矮化、捲曲等病徵，另外，藉由含有綠色螢光蛋白(GFP)之TuMV-GR病毒所感染的圓葉菸草及阿拉伯芥中得知病毒皆由葉脈往葉緣擴散。我們也以ELISA驗證了轉入病毒特定基因片段的轉基因阿拉伯芥植株(TuP1、TuHC、R12-2、FA-1轉基因植物) 並不會產生抗病機制，數值上反而呈現感病性提升的跡象，故推論轉植片段使植物感病性提升。

「使用給定的多個矩形密鋪一個格狀平面(2D rectangle tiling problem)」為一NP-complete問題，目前多項式時間只能求出盡可能覆蓋最大面積的近似解。本研究所創的階梯演算法透過改變動態規劃所紀錄的狀態，使狀態數大幅減少，進而改善求準確解的時間複雜度，當然也成功證明此演算法的正確性，並且此演算法也能處理環狀及有權重的類似問題，如RTILE PROBLEM、DRTILE PROBLEM。隨後，寫了一個互動展示品直覺地呈現此演算法的意義。並以階梯演算法成功將7/3-approximation algorithm (Krzysztof Lorys and Katarzyna E. Paluch,2000 [4]) 與11/5-approximation algorithm (Piotr Berman et al,2001[7])進行比較與分析。

在現今以綠能為主流的時代，而其中就包含了太陽能發電，但因傳統的太陽能發電只能有陽光出現時所產出的熱能才能使其發電，然而在夜晚時因熱能不足而無法運作，儘管所發出的電極為可觀，但相對所產出的電量極為不穩定。相較之下，太陽能發電機在陽光較弱時也可運作。假設將太陽能發電機運用在一般家庭上，只需要家中微弱的光源就能讓太陽能發電機產生電能，如果能充分運用平時家中消耗的光源來提升綠色能源的增加，對能源危機有正面的幫助，雖然其裝置所產出的電量較小，但僅需要微弱的光源即可使其運作，這樣類永動的概念所產出的而外電能，能加以運用會有很多而外的附加價值。

目前，三棘鱟已被列為瀕危物種。在美國，藥廠為了保育野外的稚鱟族群，會以商業化模式進行人工飼養和放流復育，以利生物資源的永續。本研究先以DMSO進行稚鱟鱟殼成分的萃取，再進一步探究能否將其應用於抗氧化和抑菌之可能。此外，由於鱟殼能吸附水分，且當中的螢光物質能與銅離子結合，因此，實驗也利用了鱟殼碎片做為吸附汙水中銅離子的濾材。結果顯示，稚鱟鱟殼萃取液具有良好的抗氧化特性、同時也具有抑制大腸桿菌生長的效果。此外，鱟殼也能有效地吸附硫酸銅溶液中的銅離子，並且利用金屬螯合劑（EDTA）溶液清洗後，讓鱟殼可重覆使用淨化水中銅離子。總結，應用稚鱟鱟殼做為生物材料，以人工飼養除能延續物種永續外，還能兼顧商業應用達到雙贏。

阿拉伯芥的長期後天耐熱性（LAT）有如人類的「學習」，如何延長其「記憶」為本研究探討的主要目標。本研究首先以改變熱處理間期之光週期來確立hsp101、hsa32在光照期變短下，LAT處理後的存活率有提高之趨勢，而西方墨點法也發現HSP101之表現量與存活率有相同的趨勢，LAT耐熱記憶的延續與否和HSP101的量息息相關。低溫實驗與光照期變短在存活率、西方墨點法的實驗結果相似，顯示低溫與光照期變短可能皆是透過使阿拉伯芥的代謝減緩，進而減少HSP101的降解，使突變株的存活率提高。未來可應用在農業生物科技，透過低溫或低光照處理來提升較不耐熱品系之花卉水果作物的耐熱性，延續其LAT的耐熱記憶，從而提升其對抗熱逆境的能力。

本文透過文獻分析、搜尋政府開放資料、諮詢相關人員與田野訪談、問卷調查與水質實測的方法，輔以QGIS統計地圖與Excel統計圖繪製，企圖解答屏東縣長久以來自來水普及率低落而近年快速上升的原因與歷程。我們從沖積扇地形、水文洪枯與地下水位變化分析屏東縣長期以來自來水普及率全國最低之自然因素，再從用水習慣、使用成本等人文因素說明屏東人對地下水的執著。接著探究屏東縣長期用硬度高的地下水對生活的困擾與影響。近年來因為地下水井開始抽不到水、地下水可能受到汙染，以及前瞻計畫設備外線補助等政策支持，屏東縣自來水普及率快速提升。最後以自來水申裝人數最多的萬丹鄉及成長最快的九如鄉為例，分析比較兩鄉自來水普及歷程上的差異。

本實驗在探討一顆旋轉橄欖球碰撞地面時，特定情況下反跳後的質心高度增加的現象。我們主要研究橄欖球彈跳高度與初始高度以及初始角速度的關係。首先觀察到旋轉橄欖球落地後有不同的運動軌跡，並由影像分析發現轉動動能以不同比例轉換成移動動能。接著研究不同的碰撞點對於彈跳高度的影響，以力學模型推導彈跳高度大於初始高度的條件後，以實驗驗證。接著進行理論模擬，運用電腦程式求不同初始條件下的碰撞點以及落地時的角度，並擬合實驗數據。最後修正赫茲接觸理論，建立碰撞模型並得到不同角速度與碰撞點下反跳速度的熱圖與碰撞時的正向力函數。

本研究利用4.8m長水槽及校園內池塘，製造擾動找出波浪堆高的因素，由模擬的過程，探討2018年9月28日印尼強震引起帕盧(Palu)海嘯的原因。我們各種方法在水面製造擾動；用錄影、超音波感測器觀測；用Tracker分析水波傳遞影像、EXCEL將數據作傅立葉頻譜分析，實驗結果和我們查閱的文獻資料綜合判斷，得到Palu海嘯主要來自以下因素： 一、Palu海灣連接的河谷地形為低角度的緩坡，所以波浪易堆高。 二、塊體崩塌只影響局部的地點，不是Palu海嘯的主因。 三、和海灣走向平行的擾動方向，能引起更大的水位變化，所以造成這次海嘯的主要斷層最可能是和Palu海灣走向平行的南北向斷層。 四、頻繁餘震和水波形成耦合共振效應、海灣邊界效應形成多個反射波干涉，都是造成Palu海嘯的原因。