第57屆--民國106年

為更深入瞭解光與熱等環境因素，對葉下珠植物上舉運動的影響。運用3D列印技術提高自製顯微鏡的品質，並製作控溫箱來操控溫度變因。發現葉面上“光受器” 區域分布不均、特定波長範圍的光源和溫度升高皆可因發上舉運動。同時間照射不同波長的光對上舉程度有加成性，光與熱的刺激也會產生加成性。本研究提出光、熱和上舉運動三者之間的關係模型，運用這兩種加成性來解釋陽光照射時所產生的上舉程度，這不是單一光波長或熱能所造成的結果；並藉以探討膨壓所產生相關機械能的使用性。

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。

市售光譜儀已搭配整合電腦分析軟體以及較小型之實驗觀測槽，確實可應用在高中課程上，例如定量未知濃度之溶液濃度以及充當秒錶反應之反應終止判斷依據，而如要測定難溶性鹽類之沉澱速率發現沉澱太快且難定義沉澱速率，但是此裝置仍可以測量沉降速率。而自製幾種光譜儀確實亦都可以拍出各光源之光譜圖，但自製目鏡光譜儀模組更可輕易拍出光譜圖，此實驗測量模組實際應用上只要搭配相機、固定光源以及電腦軟體如Tracker、Excel等，即可成功定量在不同環境下可見光光譜各波長之相對強度，進而應用於環境光譜之監測，讓我們可以盡量避免空氣中細懸浮微粒之危害。

川七中文名稱為洋洛葵，學名Anrederacordifolia，洛葵科(Basellaceae)洋洛葵屬之多年生藤本植物。本研究重點為攀附物體對川七生長速率的影響以及向觸性的形成機制探討。攀附物體前川七莖生長速度較緩慢且莖有日趨木質化的現象，攀附物體之後主莖生長速率是攀附前的7.1倍。本實驗以X光繞射、吸收光譜、表面增益拉曼射線，以及顯微照相的技術進行實驗，結果顯示，IAA於川七莖部的分布並不平均，捲曲莖接觸面的IAA含量高於非接觸面IAA含量。由於植物生長素IAA在植物體內只有奈克(ng)的量且萃取不易，因此在向觸性與IAA關係研究方面，一直是未解之謎。本研究開啟了向觸性研究的新契機，也成功以物理的方法證實了IAA濃度在川七莖接觸面與非接觸面確實有分布、量及結構上的差異。

本研究以簡易微波法，開發出製備碳量子點並用於檢測細菌的新方法。將檸檬酸等含碳物微波製成碳量子點，加入精胺酸、甘露糖、高分子PEI等藥品微波，進行碳量子點的修飾，也以乾燒、兩步驟等方式製造碳量子點，並以螢光光譜儀等儀器測量其螢光強度與計算量子產率。利用碳量子點與細菌結合後離心可沉澱的特性，觀察沉澱物受UV照射後是否發螢光，來判定兩者是否結合，並測量其螢光強度，達到偵測與定量細菌的目的。由實驗得知，乾燒的碳量子點量子產率較水溶液微波高。檸檬酸銨加甘露糖之量子點可成功與大腸桿菌結合，但不與金黃色葡萄球菌結合。高分子PEI修飾的碳量子點與上述兩種細菌都能結合，最低可偵測1／250 mg（0.25 mL）的細菌。

本研究以學校菜園中危害較大的昆蟲---黃條葉蚤(Phyllotreta striolata)為研究對象，分類上屬於鞘翅目金花蟲科。 黃條葉蚤雄蟲觸角第1、2節為黃色，第5節略膨大且長度約為第6節的1.6倍長；雌蟲觸角第1、2、3節為黃色，第5節無明顯膨大。體型測量發現雌蟲的頭寬、體長及體寬的平均值均比雄蟲大。卵粒呈橢圓形，淡黃色，卵長平均值為0.30mm，卵寬平均值為0.20mm。生活習性部分，發現黃條葉蚤具有趨光性，以跳躍為主要移動方式，跳躍距離平均為16.19cm，最遠可達34.5cm，約是體長的145倍。 在友善防治的實驗中，驅蟲水的室內實驗以洋蔥水、菸葉水及生薑水效果較佳；驅蟲水在菜園實驗中，則以小蘇打水、生薑水及菸葉水效果較佳。有色黏板誘捕實驗則以黃色黏板誘捕效果最好。

由於網路的普及進步、即時的數據取得變得容易。Alphago所帶來的震撼證明了AI人工智慧再也不是遙不可及，各種機器學習、深度學習的理論如雨後春筍般百家爭鳴，透過資料的儲存，網路資料的共享，網路伺服器的運算，使得感測器也有強大的資料庫及自主運算能力。 本次研究針對教室照明系統，建置智慧照明系統；包含製作物聯網感測器、建置雲端伺服器運算決策、製作物聯網PWM控制器及以手機APP程式監控電器用品待機時的節能及目前耗能狀況。 經由智慧型電表對於節能效率做進一步的分析比較，本系統確實能在不降低便利性及舒適性，達到大幅節能的目的。

現在大量運用化石燃料，易造成大量環境汙染且其存量有限，所以引發我們對生質柴油的好奇。查資料發現：其可以大幅降低柴油引擎所排放的黑煙、未燃碳氫化合物、一氧化碳、以及多環芳香烴等毒性物質。生質能符合永續經營的理念，並非僅以處理為滿足，而是把生質物資源化與能源化，兼具能源與環保雙重貢獻。因此我們設計了幾個實驗想對生質能源有進一步了解。我們利用日常生活中易取得的油品，試著用其製造生質柴油，並尋找一個比例使反應最有效率轉換，使反應能有最明顯的轉酯化效果。接著依不同油種燃燒找出最好效能的油，再改變醇與油的比，提升反應產率，並測量產出的生質柴油熱值與價格，以方便我們未來可以運用。

本研究探討美食奧螻蛄蝦(蝦猴)如何在沙層下穴居，利用自製海水循環系統模擬環境，以透明夾層進行實驗和觀察，並嘗試人工飼養及繁殖，發現： 1.相同採集點雄雌數量有明顯差異，隔離飼養可讓蝦猴順利脫殼生長。 2.蝦猴螯掌被拉扯會觸發攻擊行為，頭部受刺激會向後彈射3至4.4倍體長的距離。 3.蝦猴築穴分探索期、半穴期、第二探索期和成穴期，巢穴形狀呈Y字型，雄雌挖穴率有明顯差異，並利用潮汐及洞穴結構造成水流覓食。 4.室內實驗證實蝦猴能以水流為媒介尋找異性，雄雌巢穴有共用出入水孔或挖聯絡道相通的情形；蝦卵孵化後幼體有漂浮期和沉降期，沉降後會挖穴進入沙層。 我們揭開蝦猴在沙層裡的神秘面紗，也希望大家正視潮間帶生物逐漸消失的問題。

本研究作品主要在探討「平面上各種曲線內關於相鄰等角割線段的新的不變量」與「空間中特殊圓錐曲面的特殊等角割線段的新的不變量」。 若圓錐曲線、蚶線等曲線中有相鄰等角的n條割線段，則這n條割線段之m次方和為定值。在圓錐曲線中這些割線段的交點可以是焦點、曲線內任意點，在蚶線中則為基點。甚至經由反演，還能將此性質推廣至直線上。 研究最後擴及至空間，先考慮橢圓、拋物、雙曲球面，其一焦點為F，將正N面體VN之重心G與F重合，使得VN以F為旋轉中心任意旋轉， 此時由F對VN之各頂點做射線交圓錐曲面於Pu，則FPu之倒數m次方和為定值，其中u=1, …, n，N=4, 6, 8,12, 20 。