第57屆--民國106年

液滴滴在冷金屬板上，液體由下向上結冰時，液體分子間的內聚力以及冰和液體分子間的附著力決定了液體、冰、和空氣間的接觸角大小。接觸角的大小決定了液滴頂端的形狀。 純水在凝固過程中，接觸角為90°，水滴頂端凝成頂角65°的圓錐形。葡萄糖水溶液結冰時，接觸角隨溶液的濃度的增加而遞減且小於90°，液滴頂端凝成圓錐形。氯化鈉水溶液結冰前先形成濃稠層，因濃度的不同，液滴頂端可形成煙囪形、圓錐形、和圓弧形。2.00mol/kg的氯化銨水溶液結冰時，先凝成煙囪形，再從煙囪中長出圓錐形的冰錐。化合物水溶液的表面張力大於水者，適當的濃度下，液滴結冰時都可以形成煙囪形。

本研究旨在探討何種環保清潔液能最有效能的清洗油畫筆並且不傷手，整個研究從自製環保清潔液，到分析清潔液的酸鹼度，並實驗分析各類型環保清潔液清洗油畫筆的效能，最後以創客的精神研發自動洗筆機，以減輕學習油畫者善後的工作和節省時間。本研究採取行動研究，其研究結論如下： 一、自製環保清潔液經濟實惠且不傷手，但其清潔油畫筆的效果較差，實驗發現：加入沙拉油可強化清潔的效能。 二、190毫升市售液體水晶肥皂加入10毫升沙拉油，省時省水、清潔力強，其原本PH值10，雖在不傷手的範圍，鹼性仍偏高，實驗發現：加入沙拉油不僅清潔力增強，也中和降低了鹼度。 三、自製自動洗筆機省時省水、不沾手，為學習油畫者帶來便利性。

本研究是以油汙環境下微生物群聚感應為主軸，探討以生物性方式處理海洋原油問題的可行性。自然環境中，微生物之間有著緊密而複雜的交互作用，支持著整個龐大的生態系統。因此，比起過往研究聚焦在單一微生物的除油潛能，我們利用PhyloTags來進行微生物16S rDNA的全序列定序，再將結果以MetaMIS軟體分析菌種間的交互作用，探討微生物處理油汙的發展潛力。 本研究中，我們發現海水中一株Rhodobacteraceae科的細菌(代號OTU3)可能是導致現實生活中生物性除油法無效的原因。我們也發現在原油環境中，Thalassobius mediterraneus具有促進多數微生物生長的能力，具發展的潛能。此外，在加入散油劑之後，則是Nautella italica促進其他細菌生長。未來我們希望進一步探討此群聚感應更完整的面貌，期望能應用在生物除油的發展上。

本實驗先針對材質功函數與電弧狀態的關係進行研究，進而研究合金比例與功函數的關係，最後進行電解質、水果、豬肉以及農藥辨識分析，結果如下： 一、材質功函數與粗細： 1、功函數與電弧最大距離有負相關，但金屬的表面氧化會讓功函數變小。 2、合金比例所乘出的功函數對應的電弧最大距離與實際值接近。 3、直徑8~12mm的避雷針效果最差。 二、應用 1、 發現電解質濃度越大電弧中紫色光點越多。 2、 水果電弧偏紫紅，其中柑橘類與香蕉的顏色偏淡，可能是香蕉與柑橘類含的鈉離子較高。也發現果皮灰度值≧果肉的水果及灰度值大於豬肉的豬皮電弧顏色會偏紫紅。 3、農藥與非農藥可由波峰在波長500~520nm與偏藍光光譜來分辨。

時機歹歹，工作愈來愈難找，社會新鮮人的平均薪資每每下降。但您知道嗎？有許多傳統產業相當缺人，且薪資誘人，這些工作的資深人員通常稱為「師傅」。但這些工作的特性是「辛苦且需技術性」，年輕人要學習「師傅」的技術，通常需日積月累的經驗才能出師，這段學習時間長且辛苦，無法撐過煎熬的新人退出，自然形成產業人力斷層。 重機械挖掘機是一個典型的例子，操作挖掘機需要靈活的反應與操作經驗，入門新人操作動作較慢、施工結果有落差，會造成整體施工進度壓力。本研究希望能擷取前述「師傅」的技術經驗，融合到智慧型輔助系統上，以縮短入門技師學習時間、降低入門門檻，以期減小產業人力斷層，增加就業機率，也增加整體工程效率。

茶飲杯在飲料喝完後，使用者無法將薄膜割除，以致於茶飲杯亂丟，大杯與小杯無法分類，薄膜未除造成無法堆疊，造成垃圾佔的空間增大，使垃圾場一座一座蓋，塑膠杯與紙杯又同在一起，造成環保人員疲於奔命，問題一大堆… 本研究即想要在一個集中點收集數量很多的茶飲杯，製造出一台機器，能解決茶飲杯造成的環保問題，無論大杯或小杯，也無論是紙杯或塑膠杯皆能自動分類堆疊成一堆，讓環保人員輕鬆的處理茶飲杯的問題，讓垃圾場減量，解決環保問題。 本研究讓操作人員將喝完的的茶飲杯，無論是紙杯或塑膠杯，無論是大杯或小杯，都能自動除膜、自動分類與自動堆疊，這一部機器做出來，是解決茶飲杯無法分類的好方法，符合環保理想。

數學課裡，解題「大半圓中有小半圓的弧長問題」時，我們發現不必逐一計算每一個小半圓的弧長，只需計算最大半圓的弧長即可。我們從計算「圓弧長」的題目中，探討如何在一個半圓中尋找一條曲線，這條曲線是其它弧線的組合，使其長度和與該半圓的弧長相等，不包含直徑或直線部份，此曲線有何規律性，最後我們獲得3種基本的規律，且第3種規律性可適用於任意角度分圓的一般情形。

以製作出價格便宜又輕巧的電子機械手義肢為目標進行設計。使用FPGA進行控制，搭配伺服馬達、彎曲感測器等零件完成功能。讓使用者可以完全複製另外一隻手的動作，或是使用肩膀控制電子手的張握。並且擁有以OLED顯示的圖形使用者介面，操作簡單容易。加上3D列印的手掌外殼，達到目標。

校內有機農田裡有許多泥穴，老農告訴我們是螃蟹洞穴，經觀察發現是臺灣特有種—臺灣南海溪蟹。因鄉村現代化和汙染等因素，導致族群數量急遽減少。相關研究中，沒有南海溪蟹挑選巢穴和對環境需求等資料，期透過此研究了解牠築巢行為和巢穴構造及對環境的需求。 我們發現南海溪蟹巢穴：1.除棲居的彎曲主穴，還有逃生直穴；巢穴直通地下水層，提供逃生避難並保有水分。2.挖出的泥土會堆成小土堆，但交配時則將洞口完全蓋住。3.主要在夜間活動，為雜食性動物，吃巢穴附近的蟋蟀、蚯蚓、農作物及泥堆腐植質。 希望此研究能讓大家了解和認識臺灣南海溪蟹，避免渠道水泥化及水源汙染，以供臺灣南海溪蟹優質的棲息地，讓這個台灣特有蟹類家族持續穩定的繁衍。

我們對埔里的雲況做了三年的觀察，並嘗試利用各種分析方法來探討雲與天氣變化之關係。研究成果略述如下：(1).在卷雲與總雲量變化方面：我們發現了AL-4和AL-Ccon二個法則，可以用來預測總雲量的劇烈改變。(2).在卷雲與下雨預測方面：我們發現若雲況符合AL-FC法則，則8小時之內一定會下雨；若再搭配CAPE、風切、濕度等條件，更可以用來預測主降雨區的雨量大小。(3).在冷鋒方面：我們發現台灣低壓-冷鋒系統形成前3天，都會出現大量的層狀高積雲，而且上方大氣都會有很強的逆溫層或穩定層(通常會持續到鋒面形成當天)；至於來自大陸的冷鋒當中，我們發現有三種類型是可以用雲況來確定鋒面是否即將到來。