第57屆--民國106年

本實驗使用寶特瓶及其他生活中隨手可得的素材製作寶特瓶動力車，藉由改變輪子設計，如輪子寬窄、車輪紋路及路面材質設計等，來了解車輪與路面對動力車行進快慢的影響。再改變動力風扇葉片的構造設計，以改變風扇大小、葉片數量、葉片彎折角度以及葉片造型等方式，來探討風扇葉片對動力車行進距離與速度的效果。實驗結果發現：使用窄輪子的行駛距離比寬輪子長；加裝橡皮筋在輪子上時，胎紋為1條橡皮筋的行駛距離最長；路面部分，動力車行駛在美耐板路面上的距離表現較佳；風扇部分，則以直徑13.5公分、8片葉片、葉片呈現80度彎折角度以及裙子型的風扇葉片組合，能使寶特瓶動力車行進更遠，速度更快。

本研究探討砂糖及食鹽分別在水中(單溶質溶液)及混合在水中(雙溶質溶液)的多種性質探討。研究結果我們觀察到食鹽在飽和砂糖水溶液的溶解量會比單純在水中的溶解量小很多，但砂糖在飽和食鹽水溶液的溶解量反而會比單純在水中的溶解量大，我們以不同溶解機制來解釋；砂糖及食鹽晶體中的水分含量很少，對溶液的溶解度影響不大；密度、沸點、折射率隨溶液濃度增加而增加，比熱、凝固點隨溶液濃度增加而減少。

聖誕紅苞葉在開花季有轉色情形，為測試苞葉變色後是否仍具葉綠素，以不同品種聖誕紅的綠葉、半變色葉、變色葉及枯萎葉，進行光合作用產物檢驗（澱粉、葉與莖內葡萄糖含量）及葉綠素分離檢測（濾紙層析、分液漏斗與430nm、635nm葉綠素吸收值）並探討葉綠素螢光現象。由吸光值檢測結果，苞葉開始變色後，吸光值遽降，故在澱粉測試、色素層析及分液漏斗皆有相符結果；苞葉不似綠葉具四種光合色素，因此無法得到足夠澱粉。在葡萄糖測試結果，葉內葡萄糖含量變色苞葉明顯較綠葉高，但在莖內只有綠葉莖明顯較高，顯示苞葉內糖來自內部分解而非自其他部位運送而來。萃取出葉綠素在紫外光有明顯血紅色螢光，其他LED 光源亦有明顯紅色，但在綠光則表現較弱。

凌星法是目前尋找系外行星的利器，而光譜的分析則可進一步提供更細微的探究。我們嘗試以燈泡及固定軌道的凌星實驗模組來模擬系外行星的空間狀態，再藉由光譜儀接收模擬的凌星光譜資料。從行星大小及凌星視軌道傾斜ｂ值的探討，我們了解到行星遮掩恆星的面積大小及遮掩區域，都會影響凌星亮度曲線的形狀及凌星深度，其中最大影響因素就是恆星臨邊昏暗效應的作用。不同波段凌星光譜的訊息，提供我們對模組光源更細膩的探究，也看到了凌星亮度曲線的差異，同時，藉由行星不同凌星位置或不同大小遮掩面積的凌星光譜資料，我們成功地建構出恆星圓盤的亮度變化結構，應證臨邊效應的特性與影響，期待未來能更精確地應用於恆星圓盤層圈亮度結構的研究。

一個裝有水的玻璃杯，用喇叭撥出大聲的聲音，便能觀察到共振的現象發生，玻璃杯將會不停的震動，甚至導致破裂。本研究將會藉由傅立葉轉換(Fourier transform)來分析玻璃杯的振動頻率組成，並進一步探討頻率峰值的來源。另外我們也研究了不同水位的高低以及液體密度對於共振頻率的影響，並以能量守恆的觀點進一步推導出玻璃杯的振動方程式。最後我們也觀察到了higher harmonic，並且發現non-linear dispersion relation的現象，顛覆了我們常對於 f∝n 的觀念。

本作品三位成員中就有二位家中有用藥問題困擾，起因皆為年紀大、易忘記且有慢性病等特徵，於是使用微控制器製做出能協助提醒病患服用藥物的智慧裝置。許多病患常忘記服藥或是重複用藥，三餐不定時更加深正常服藥的困難度，因錯誤的用藥時間而導致其他的併發症。 於是利用藥盒可以定時控制每一次藥物，每到吃藥時，藥盒便會旋轉至出藥位置，同時發出警告聲響與警示燈，提醒患者吃藥，並同時傳送訊息到病患和家屬的手機中，讓家屬可以知道病患吃藥的時間到了，家屬也可以透過Android手機App事先設定提醒時間。在藥盒內裝有人體紅外線感測器，當手停滯在藥盒下面大約 2秒時，藥盒感應到時，藥便會自動往下掉在病患手中，且可以避免病患只挑幾個藥吃的情況。

本研究以數學上的Burnside’s Lemma思維，利用排列組合結合化學領域中的群論概念，應用在計算取代基可被替換的化學結構，所具有的異構物數量。 針對環狀共振(例如苯環)、環烷、直烷…等分子結構，推導出任意取代基種類與數量不同時，所對應的化學異構物數量公式。 推導完公式後，將CnHx中x個H的位置改成給定的取代基種類與數量時，然後系統化異構物數量的處理流程。最後再針對典型分子的化學點群，給出其對稱的數學排列群樣貌，作為各式計算的背景資料。

幾丁質是地球上含量僅次於纖維素的第二豐富有機物，而依據台灣漁獲物中重要魚類之非食用廢棄率及廢棄量之統計，以蝦殼為主一年就有5.7萬噸。 本研究實際以「廢棄蝦殼」提煉及去乙醯化後製得幾丁聚醣薄膜。探討如何製作最佳化的幾丁聚醣薄膜為載體取代傳統的ITO玻璃，加入容易取得的染料與電解質合成染敏電池，而電池四周乾燥的幾丁聚醣膜可自然封裝電解液，並探討廢棄蝦殼染敏電池之各種發電效益。 以廢棄蝦殼粉、水、醋酸質量比6：200：1所製成的幾丁聚醣膜容易脫膜、透光度72.4%可作為染敏電池的載體。以氯化鈉為電解液所製得3cm*3cm大小電池的最大電壓0.72 V、電流16.13mA其電功率11.61 mW，經I-V曲線求得轉換效率為0.8％，以單一cell的方式就能使LED燈泡發亮。

霄裡地區舊有「看不盡的霄裡田，吃不完的霄裡米」的稱頌，地下湧泉扮演重要的給水、灌溉功能。本研究以浣衣池地下湧泉為核心，分成四部份研究：一、調查浣衣池的數量及位置。二、探討湧泉水形成的原因，瞭解所在土層分布，透過實作湧泉模型呈現其原理。三、將湧泉水、附近水體和自來水進行水質檢測與分析。四、採集該區的土壤，製作簡易雨水滲透模型，並檢測流出的水質。 調查發現：竹霄地區湧泉分布於中壢台地下方的坡崁，是因地勢造成高度差而自然湧出。湧泉水質經檢測，發現和自來水數據相近，是乾淨的水體，為探究原因，我們用連通管原理，製作模型模擬湧泉從土壤縫隙流出；從簡易雨水滲透模型過濾後的水質，也比原本的水質乾淨。

我們用糖度計來推算硫酸銅的濃度，調配所需的硫酸銅溶液。發現適合培養硫酸銅晶體的濃度為24～26°Brix(39.9～44.4g)。懸吊的晶體重量比置底晶體增加較多，厚度較厚，而置底晶體長度增加較多，厚度較薄。硫酸銅多次培養的晶體形狀維持不變，正面為平行四邊形，兩側面形狀較不規則且不平整，易出現混濁不透明，且原有晶種形狀會保留在晶體內部。晶面多為成對平行出現，晶面夾角固定為60ﾟ、120ﾟ、70ﾟ、110ﾟ、145ﾟ、155ﾟ。 通電後的硫酸銅溶液培養晶體，靠近負極硫酸銅晶體的成長速度較慢。磁力對於硫酸銅的晶體成長，沒有明顯的差異。硫酸銅晶種用棉線纏繞包覆後，仍然能維持固定晶型成長。在同一杯硫酸銅溶液中，放在越下面的晶體成長速度越快。