第57屆--民國106年

本研究利用石墨烯高導電、高表面積等特性製成碳布電極，並研發出具高電子轉換效率的EDTA˙Fe3+作為觸媒，成功開發出新型微生物燃料電池。將自製的石墨烯以Polypyrrole固定修飾在碳布表面，取五片此修飾碳布作為陽極電極，陰極則為兩片未經修飾之碳布。利用食品級酵母菌在陽極槽對葡萄糖行厭氧氧化反應，產生的電子經外部導線抵達陰極，利用陰極槽EDTA˙Fe3+與EDTA˙Fe2+間快速轉換，提升電流值。 實驗結果顯示單顆電池電壓即可高達0.7 V，電流則達323μA，電池續航力高達兩小時，較傳統的微生物燃料電池電壓0.35~0.5V高出許多，且具有低汙染及低成本等特性，另外我們研發出的無毒陰極修飾劑EDTA˙Fe3+更符合綠色能源的概念，可望未來能將本實驗微生物燃料電池應用於農牧業的燈具。

花東縱谷上的稻米集中分布在玉里到池上一帶的沖積平原上，形成後山米之鄉（玉里、富里、池上、關山），透過文獻資料發現此區域中，影響稻米生長的因素有氣候、土壤、水。研究中由於此區氣候大致相同，都屬於熱帶季風氣候，日照量與年雨量相似，所以深入探討土壤與水中的不同因素對稻米產量的影響。透過研究我們發現此區域的片岩沖積土、排水不完全良好的土壤；水質導電度低於0.7ds/m、硬度低於700mg/L、灌溉水pH值介於7.5～8.5是後山米之鄉得天獨厚的好山好水，因此是此區域適合稻米生長的因素。

本篇是研究在矩形棋盤上主教的攻擊情形，藉由了解主教的攻擊性質，尋找攻擊滿矩形棋盤所需的主教最小值、最大值及其配置方法，接著經由證明來驗證其正確性，並發現其研究結果可應用於車禍預測。

在物流的能力隨著科技快速發展下，倉儲成了不可或缺的環節，隨著許多大型工廠的出現，大量的倉儲搬運需求使許多重型的機械因而產生，然而其仍需要將不少人力消耗在如此龐大且重複性高的工作上，且根據貨物的大小或內容物以及貨物的數量，工人在搬運或操作機械的過程中往往伴隨著許多風險，而這種具有高危險性、高重複性且工作量龐大的工作，若開發出技術成熟的機器人負擔相關工作領域，便能提高工作時數與效率，並且提高操作人員的安全性。 本研究嘗試使用自然語言來控制機器人，並且透過電腦視覺辨識系統找出搬運的物件，進而將物件移至指定的地點。

在非洲有60%的病人因飲用水的問題患病，導致每年有 180 萬名兒童死亡。為了改善水質我們尋找適合的濾材比較過濾成效，並製作過濾器比較淨化效果，除了最基本的改善水質外，我們也努力的研究如何降低成本、加強淨水效能、操作方便性及實用性來製作淨水系統，希望藉此能幫助到許多無乾淨水源飲用的可憐難民。

本實驗透過觀察不同豆類，加熱後溫度變化及維持狀況，篩選出保暖效果較佳的豆子來自製暖暖包。由實驗數據得到保暖效果較佳的豆子，再實驗豆子加熱時間長短及重量多寡，是暖暖包保溫效果最佳的比例。

我們延續學長的實驗，探討為什麼液滴會在玻片上互動。一開始，我們猜想是否烘烤時有物質會附著在玻片上，但是經過設計不同的實驗驗證後，發現並不是有燃燒不完全的物質附著在玻片表面上，而是玻璃表面足夠乾淨就可以使液滴有產生互動的能力，我們把它稱為活化。實驗發現烘烤時間越久，玻片溫度越高，造成玻璃表面活化的現象越明顯，但玻璃表面的活化現象只能維持2~3天。 我們探討了幾種可溶於水的有機物，當它們溶於水後，在不同濃度時會有不同的表面張力，當在活化的玻璃表面上滴上兩液滴，如果兩液滴的表面張力相差10mN/m以上，低表面張力液滴會推擠高表面張力液滴而產生同方向的移動，如果兩液滴的表面張力太接近，兩液滴就不會推擠，會直接互溶。

經由親自探訪湖山水庫，了解水庫是由南投桶頭攔河堰引水過來，因無直接由河川匯集，故出水處的梅林溪有淤積的可能。再加上水庫周遭樹林砍伐，保土功能變差，進而可能導致水庫自身淤積現象發生。可能的解決方法就是利用異重流排沙。 研究發現： 1、 異重流比重越大，異重流越清楚，捲流也較明顯，有益排沙。 2、 異重流比重越大，壩體坡度越小，異重流越安定；比重越小，反而是坡度越大越穩定。 3、 在湖山水庫底土上新世與更新世頭嵙山層的條件下，以溪沙最適合當異重流的土壤。 4、 水庫水面越高，排沙越不易，因異重流位能變少，且水阻變大之故。 5、 淤積沙土高度，要取決當下水庫水面高度，並不是淤積越高越好排沙。 6、 發現排沙最適溫度為20℃。

二階實係數費氏遞迴關係，定義出費氏數列0,1,1,2,3,5,8,…。它表現了自然界生物的生長現象，並且具有許多有趣的性質： 1. 後前項極限比為黃金分割的比值，也稱為黃金比例。 2. 利用費氏數列的各項為邊作正方形，依序以逆時針排列，由0點出發，不斷在正方形內逆時針作出四分之一的圓弧，連結成一條螺線，稱為費氏螺線，這近似於鸚鵡螺的螺線。 本作品中，我們嘗試將上述二階遞迴關係推廣到一般k(>2)階實係數遞迴關係的情形。我們發現上述二個結果有各種變化，但萬變不離其宗，收穫是豐富且多樣的。例如：相應的曲線有螺線與非螺線之分，並且都可以解釋為大自然的各種圖像。

市面上常看到琳瑯滿目的棋類遊戲，嚮往著自己也能夠創造出一個嶄新的可行遊戲，我們決定開始行動。 新遊戲規則: 1.使用使用四種不同形狀棋子，以不同排序來進行遊戲。 2.遊戲雙方各佔棋盤上的左右或上下方，盤中佈滿6×6個正六邊形，雙方輪流下一次棋子，誰先完成連接左右或上下方，就贏得此遊戲。 3.輪到的一方無法落棋即輸。 根據我們實驗結果，新遊戲有24種不同之變化排列，我們認為任何棋子排序皆能適用四種提升勝率的法則---預留法、空洞法、雙通道法、關鍵點法，不管是先手或後手在此遊戲規則下都是「公平條件」做競爭，每回的遊戲時間不冗長，讓不懂數學概念的人也可以輕鬆上手，所以我們認為這個新遊戲的創造是成功的。