第57屆--民國106年

針對海藻酸鈉與鈣離子反應時，可以包覆多種物質的特性，我們探討了含有二氧化錳、碘化鉀或酸鹼指示劑的膠球與膠條，將其應用在國中理化的雙氧水製氧、電解與沉澱等實驗；也直接使用海藻酸鈉與銅離子反應形成的膠球，進行電解或置換實驗。其中，製成好清理又能方便實驗的二氧化錳膠球，進行一系列雙氧水分解製氧的控制變因實驗，可以取代目前國中理化實驗中所使用的粉末狀二氧化錳。最後進一步觀察海藻酸鈣膠球膜對不同離子的滲透現象。統整以上結果，利用這些小「球」，可以進行基本的「滲」透實驗，雙氧水分「解」實驗，還有電「解」實驗，這些設計可以達到方便處理、收納、觀察的效益，以及環保又省錢的目的。

本研究以市售料理用薑黃粉分別製備水溶液及酒精溶液，測量薑黃素溶解度的差異。再以薑黃素酒精溶液分別與硫酸銅、硝酸鐵溶液充分反應後離心，利用Cu2+和鐵氰化鉀、Fe3+和硫氰化鉀的變色反應，以確認螯合後濾液是否仍有金屬離子或薑黃素殘留。接著，測量不同濃度薑黃素水溶液、硫酸銅溶液與硝酸鐵溶液的吸收光譜，並以不同濃度、不同pH值下的Cu2＋、Fe3＋水溶液與足量薑黃粉反應後測量其濾液的吸收光譜，分別建立其特徵吸收峰檢量線，並比較螯合前後的差異。結果發現，薑黃素在一般環境(不改變pH值)對Cu2+和Fe3+的螯合能力優於在酸性環境(pH＝2)下。未來可將本研究所建立的操作步驟應用於廢水中Cu2＋、Fe3＋檢測。

在冬天的時候，許多人會使用護唇膏滋潤嘴唇，我們查詢護唇膏中的色素成分，幾乎都是人工色素，會造成健康傷害，我們想要製作出天然的護唇膏，以解決健康上的疑慮。我們選用紅色系的色素材料:火龍果皮、洛神花和辣椒色素，比較三者的抗菌性、保濕性和抗氧化性，我們發現以下結果: (一)三種材料都有抗菌性，而洛神花的抗菌性是三者中最好的 (二)保濕性以火龍果皮最佳，辣椒最差 (三)抗氧化性是辣椒大於火龍果皮 接著我們將火龍果皮、洛神花和辣椒色素製作成天然護脣膏，請同學們試用後填寫問卷，調查同學們對這三種天然護脣膏之舒適度、吸收度、著色度、保濕度及口味好感度的滿意程度，以作為將來開發天然護唇膏的方向。

電解質水溶液組成之「液態導線」的導電性質與金屬導線相同，包括：1.符合歐姆導體，2.相同材質導線，其電阻大小與導線長度成正比，與導線截面積大小成反比。進而發現液態導線的導電能力（電導大小）與溶液濃度、離子種類（離子在水中的移動能力與帶電量）、解離度……等有關。最後我們發現電解質水溶液內的電流大小與其離子在水中的遷移速率有關，且各種強電解質在相同的濃度與電解電壓的狀態下，導電度的大小關係為強酸＞強鹼＞鹽類，而正離子在水中的移動速率大小為：氫離子＞鉀離子＞鈉離子，負離子則是：氫氧根＞Ⅶ族離子＞硝酸根。

本研究探討台灣淡水渦蟲(Girardia tigrina)捕食蚊幼蟲機制、渦蟲功能黏液與成分分析，觀察得渦蟲會先以體外物理消化(以咽運動產生的負壓將食塊吸入體內)蚊幼蟲，再行化學分解，且偏好從蚊幼蟲腹部末端及肛攻擊；渦蟲爬行時分泌的黏液能將蚊幼蟲纏住，渦蟲黏液以染劑染色得知具多醣及蛋白質；渦蟲在有無蚊幼蟲環境不影響其黏液蛋白分泌量，至於黏液蛋白種類是否不同，需再證明；以SDS-PAGE分析得渦蟲黏液有8種以上蛋白質，主要為15 kDa，經初步定序得渦蟲主要黏液蛋白可能為titin等。未來將以高速離心濃縮渦蟲黏液，提高樣本濃度提供定序使用，並進一步了解渦蟲黏液具酵素或抗菌等其他功能，也會進階評估黏液是否有應用於防治病媒蚊的可行性。

本研究探討雷射光照射細長圓柱所形成雷射圈的成因及性質，並做出整體的歸納與分析，例如不同材質的圓柱如何影響雷射圈的形成、雷射光入射角與雷射圈半徑的關係，甚至用雷射圈特性反推圓柱折射率等等。 這些現象中最令我們感好奇的是雷射光照射尼龍線等透光材質產生的折射、反射與干涉現象，在實驗中我們發現有一部分雷射光會經由反射或折射路徑投射到尼龍線後方，使雷射圈後面亮度增加且有干涉條紋，亮度方面可由司乃耳定律及反射定律解釋；至於干涉可由微積分、反三角函數等數學推導來解釋。我們相信此研究將來有助於材料工程應用，並可作為光學教學教材。

許多文獻顯示磁場可以控制特定生物的發育，但一般文獻僅有固定磁場對生物的影響，極少數操作變化磁場的生物實驗。因此我們選用家蠶Bombyx mori (Linnaeus, 1758)作為實驗動物，將蛹先以固定磁場、轉動磁場、變動磁場處理後，測量蛾的生體表型參數，同時進行不同磁場的擇偶和生殖表現[5]實驗。我們發現牠們會選擇具相同磁化方式的蛾交配[9]。生命週期在固定磁場及轉動磁場下依序會縮短26%及變長26%[13][14]。產卵量依序降低48%、23%及增加27%[1][14]。且固定磁場雄性孵化比例增加31%[2]。本研究發現磁場改變能夠產生明顯的效應。因此可能可以利用來控制昆蟲的族群結構。

根據密克定理的陳述，於一個三角形的三邊上各任取一點，則三個外接圓會交於一點，且逆定理也存在。我在確認完定理和逆定理的正確性之後，以原本定理的敘述為基礎，推廣並探討了根據該定理所能做出的相似形和圓心的軌跡，並將軌跡視為三角形的基本性質，棄續探討軌跡的交點的軌跡，最後再將密克定理和密克逆定理推廣到多邊形。

端硯為中國四大名硯之首，螺溪硯則是台灣特有的珍貴硯石。本文以濾紙過濾、墨液在宣紙上的擴散，觀測兩種硯石磨墨的顆粒大小；以imageJ軟體測量墨液的灰階值；並從硯石的密度大小、墨液被宣紙吸附的高度、水分蒸發的快慢、硬度的大小與研磨後硯石的耗損量，比較兩種硯石的特性。研究發現，端溪石比螺溪石的質地更為縝密、不吸水，水分不易被蒸發，墨液的碳粒也比較細緻，成色更黝黑，而且易被宣紙吸附。至於螺溪石的硬度則比端溪石大，久經研磨不易耗損。雖然端溪石比螺溪石更適合磨墨，但兩種硯石的性質差距不大，而且螺溪石具有獨特的針鋩，在研磨圈數達400圈後，磨出的墨液品質與端溪石一樣黝黑油亮，都是非常優質的硯石。

本研究主要探討台南市中西區某國中於2016年0206地震後校園內噴沙現象形成的原因，針對造成土壤液化的可能因素，包括土質、水、地震等因素進行實驗分析，其中取樣不同來源的土壤，探討其土壤密度、孔隙率、含水量、滲透率等對土壤液化所造成的影響。 研究中設計的不同地質組成，並透過震盪器的震盪作用，來了解造成土壤在震後重新排列、噴砂、測潰現象的成因。並透過自製水分滲透機構，來測量不同土質達到飽和所需要的時間，來了解不同地質組成對含水量的承受力。 最後設計一個固定方向的自製水平震盪機構，模擬不同角度的震波來源，對建築物的影響，進一步來推論校園中造成的噴砂現象的成因，探討相關土壤液化的防治與因應對策。