高級中等學校組

食品快篩廣泛運用在生活當中，而受到這種機制的發想，本實驗想運用阻抗頻譜推估酵母菌的未知濃度，讓民眾了解自己平日所攝取的物質是否有過量而影響身體健康。本實驗利用網版印刷做出四種不同規格的銀膠晶片感應溶液的阻抗及導電率，用LCR掌上型電錶測量不同濃度的強電解質NaCl（食鹽水）確認晶片能有效的使用，再測量弱電解質醋酸的平衡常數，最後擴大至大分子味精及生物酵母菌，成功得到生物溶液酵母菌的阻抗頻譜和檢量線，如指叉數目為8、指叉間隔為0.1mm的指叉電極，其對酵母菌溶液的檢量線R2值為0.9958，靈敏度為3.08x10-6 ± 1x10-8，在98%信心區間下之偵測極限為0.0125 (顆/1mm2)，為生物快篩檢測提供了新的可能。

近年入侵外來種植物問題嚴重，造成農業損失，我們也在校園中發現某些樹木下方有雜草不易生長的現象，透過文獻探討得知許多常見植物皆有毒他作用。因此決定將其應用在雜草抑制層面，我們萃取常見植物（樟樹、榕樹、鳳凰木、金絲竹、血桐）的葉，施澆在作物（小白菜、九層塔及綠豆）和入侵外來種植物（空心蓮子草及大花咸豐草），觀察其萌發率和生長狀況。從實驗結果得知有些植物之毒他物質萃取液，能抑制入侵外來種植物而不影響作物生長，同時也利用土壤分析技術證明毒他物質不會影響土壤pH及電導率。本研究旨在找出種植不同作物的最佳雜草抑制方法，找出最適合之植物毒他物質萃取液種類與濃度，並發現毒他物質會影響植物根毛和維管束細胞的生長。

本研究延續國中獨立研究，結合高中機率課程，建構二維與三維之集團免疫機率模型，特殊n之研究結果如下，其他情形請參閱內文： 一、 （一）二維：n=2k時，具有抗體之總人數與無抗體之總人數的比例，必須維持奇數對奇數，模型才會有免疫效果。 n=2k+1時，模型具不具備免疫效果，僅跟第一位與第 位有關。 （二）三維：n=2k+1時，模型具不具備免疫效果，僅跟對應於正三角形三頂點位置的3人有關。 二、 （一）二維：n=2k時，具有免疫效果之機率為 1/2+(2pq-1/2) (q-p)n-2。 n=2k+1時，具有免疫效果之機率為 2pq。 （二）三維：n=2k+1時，具有免疫效果之機率為 1/2+(2pq-1/2)(q-p)。 三、 （一）二維：免疫效果的期望人數為 1+p/q+q/p，特別是等機率時，期望人數為3人。 （二）三維：免疫效果的期望人數請參閱內文，特別是等機率時，期望人數為6人。

本研究主要在探討液滴撞擊薄水液面後，產生的水珠滑行之現象。研究中，我們以液滴滴落高度及底部液面厚度作為操縱變因，測量飛濺出的水珠之各項性質，探討其與變因間的關係，並在用高速攝影機觀察其微觀機制，以及參考相關文獻後，推論滑行水珠的成因與滴落時產生的水冠因普拉托-瑞利不穩定性（Plateau–Rayleigh instability）而破裂有關[7]。我們用三種假設推論其所受阻力特性，配合實驗數據得出其所受阻力與速度成正比，並建立模型嘗試說明滑行水珠存在的原因，以及對實驗數據進行解釋。

自行車是一種綠色環保的交通工具，但對騎士而言，道路上往往面臨許多危險。為了保護騎士安全，本研究透過搭載於安全帽上的姿態感測器，測量騎士頭部姿態變化來判斷車子行進意圖，同步顯示安全帽後方及車尾。若發生跌倒事故時，系統會自動發送求救簡訊與上傳座標位置到雲端資料庫，結合手機應用程式，即時請求聯絡人的協助。在電力提供方面，設計回歸輪系提升發電機轉速發電，實驗證明，只要走路牽車就可對行動電源充電。 本研究透過姿態感測器、雲端資料庫和手機應用程式的組合，成功完成方向燈、語音主動提醒、提供跌倒通知與防盜通知，並於地圖上呈現位置。”智型車”(X-Bike)應用在自行車中，確實讓騎士安心享受單車的樂趣之餘，有更多的保障。

廢棄香灰處理不易且對環境有危害，廢棄香灰經定性分析後含鹼性物質CaO，佔其成分中50%，因此以廢棄香灰研究製成香灰屋瓦及地磚，探討其能否與酸雨酸鹼中和之可行性，我們進行多次屋瓦逕流酸雨及浸泡酸雨實驗，且台灣地區的下雨型態多為豪雨沖刷屋瓦頻率高，在實驗中觀察到香灰試片與酸雨中和效率和內含香灰比例呈現正相關，結果顯示摻入20％香灰所製成的屋瓦的酸鹼中和能力最適合台灣環境使用，香灰製品相較於傳統屋瓦有製程價格低、高耐用性和酸鹼中和效率高等特性，可作為屋瓦材料或地磚的新發展。製作地磚部分因發現水泥會包覆香灰陶粒，因此採用孔洞較大的陶瓷摻雜香灰進行3D列印，可快速製作不同環境應用之地磚。

本研究主要探討人類使用防曬乳進入水體後，對水生生物的影響。我們將防曬乳分為物理性和化學性防曬乳，依據不同濃度加入水體之中，觀察黑殼蝦成長和存活率變化，同時也觀察魚缸水體的改變，藉此初估探討不同種類防曬乳對環境和水生生物的影響。實驗進行一共七週，我們發現化學性防曬乳成分可以誘發綠藻大量生長，而物理性防曬乳可以促使矽藻生長。黑殼蝦在1ppm化學性防曬乳存在的環境中，生長和存活率不受影響，但濃度太高仍然會抑制其生存。物理性防曬乳則不論濃度多少，對黑殼蝦的影響相較於化學性防曬乳都較大。所以我們建議如果要進行水上活動，最好可以是用化學性防曬乳產品，減低對水域生態的危害和影響。

餐桌上美味的菜餚不乏菇類料理的出現，對於「菇」，我們常常與養生做聯想，因其富含營養物質，所以市面上許多保健食品都是以蕈類製成，但僅侷限於吃，較少擦在皮膚上的產品，因此我們想要探討蕈類萃取物拿來作為保養品的潛力。從研究中我們發現蕈類富含碳水化合物，也在萃取液中測得糖類，結果顯示蕈類萃取液可以提升肌膚含水度及肌膚彈性，藉此達到保濕的效果，這與糖類具有保水能力有關，且以玫瑰菇及柳松菇的萃取液效果最佳。但萃取液pH值並不適合長時間塗抹在人體肌膚上，所以如果要將萃取液作為化妝保養品，可以另外添加天然酸性的物質，我們也期許未來蕈類萃取液可以「廢材再利用」，萃取不會食用的下層蕈柄，將其運用在化妝保養品上。

隨科技演進，大多數天然災害我們已有能力做到預報的工作，而少數尚未有準確預報系統的自然災害，地震－－即名列其中。故對於震災，熟稔預防工作、設計抗震、耐 震建築顯為首要之務。本研究透過水平搖晃槽及垂直震動器模擬地震發生時之S、P波 並以造型棒、頂點珠模擬鋼骨結構受震。觀測各異樓層、底面、抗震裝置下其搖晃程 度及破壞位置等，並探討：(一)建築物破壞點和抗震力關係、(二)建築和地震來向關 係、(三)梁柱、結構對稱性對耐震程度關係、(四)制震裝置等之功效。

本研究主要是探討空氣鳳梨葉子作為清淨環境空氣和降低PM2.5濃度以及物理性微粒的功能。為了解空氣鳳梨的吸附能力，我們先測量空氣鳳梨的滯塵能力，發現高居室內植物滯塵能力第二名：其次是測量植株能否降低線香微粒濃度，發現其葉片具有減少懸浮微粒的能力，顯示其具有空氣淨化效果；猜測上述能力應與毛狀體結構有關，於是著手測量去毛後的吸附能力，得知毛狀體是影響吸附能力的關鍵。接著我們學習Image J操作，進一步了解空氣鳳梨在各部位的吸收能力及運送途徑。透過影像分析，推測微粒的路徑為葉基→葉中→葉尖。最後探討吸附微粒後植株與對照組的抗氧化能力，發現實驗組明顯降低，說明微粒會對空氣鳳梨造成氧化壓力並影響生理代謝。