第58屆--民國107年

本研究為首次由台灣本地作者進行的擬蠍研究，擬蠍歐美稱書蠍(Book scorpion)，在中國又稱偽蠍，屬蛛形綱的節肢動物，體型微小約2-5mm，台灣目前已知8屬10種，作者收集整理過去相關文獻，並對作者所採集到的加氏赭擬蠍Ochrochernes galatheae，長指地擬蠍Geogarypus longidigitatus，及緩步威擬蠍Withius piger進行描述、拍照與繪圖，並首次記錄大衛天牛(Batocera davidi)的鞘翅下的緩步威擬蠍與雙首冠擬蠍(Lophochernes bicarinatus)。另外還採集到1種暴擬蠍(Tyrannochthonius sp.)與1種小肉擬蠍(Microcreagris sp.)待後續研究。

這次研究的目標是製作一台能收集、過濾水中漂浮垃圾的裝置，而且是整天不斷藉由水流自動收集垃圾。 為了珍惜資源，我們把不用的沉水馬達放進密封箱，在箱上鑽出排水、吸水孔，藉由排水時造成密封箱裡壓力降低，產生吸力。 吸水口的垃圾過濾罐是沉在水面下，當馬達把過濾罐裡的水抽空，池水就會流進罐子，在罐子周圍產生瀑布水流，把垃圾一起帶進去。我們還設計了防止垃圾從罐子裡跑出來的「自動開關蓋」，也加入了方便收取垃圾的「兩段式設計」。另外我們也測試出，過濾罐直徑約11公分、吸水口沉入水中0.5公分、用流量大的粗水管，可以讓收集垃圾有最佳的效果。 最後我們也到生態池實際測試，看到漂浮的垃圾順利流進我們的裝置，真的是太開心啦！

本研究主要在探討海藻酸鈉與鈣液交聯作用形成的晶球所具有的特性與應用。發現影響晶球成形及晶球膜厚度的因素是含鈣物質的種類、濃度及作用時間。並驗證晶球的構造以及研究正向、反向晶球的方式與差異性，藉以研發不同型態的分子料理。此外探討膜的通透性，尋找晶球的保存方法。也發現做為海藻酸鈉促凝劑的鈣液，除了氯化鈣之外還可以用乳酸鈣、自製的檸檬酸鈣、自製的醋酸鈣、牛奶、優酪乳等較適合食用的含鈣溶液取代。這些鈣液的鈣離子越容易解離、鈣離子含量愈高，愈容易使海藻酸鈉晶球化。因此可以晶球化程度做為測試乳品的含鈣量，也可以利用晶球的結構與特性製作各式分子料理和變色晶球飲品，並利用蛋殼水果醋等天然鈣源製作晶球。

本研究利用火龍果皮與柚子皮經交聯反應後，成功製成可生物降解的吸水材，進而應用在生活中的吸水杯墊與吸水土，可提供土壤保濕性與營養量。研究發現：(1)果皮種類效應:①飽和吸水量:火龍果>柚子皮。②吸水速率:火龍果皮>柚子皮。③最大吸水倍率達自身重量2.3倍。④果皮顆粒效應:顆粒愈大，孔隙率愈高，則吸水率愈高。⑤纖維效應:添加衛生紙5g最大飽和吸水量達145.5克。⑥果膠效應: 添加柚子果膠5克，增加17.3%耐壓性及23.4%彈性。⑦盆栽保水性:添加吸水材2片，濕度半衰期天數達 6天，每週植物生長高度2.8公分。⑧單片吸水材發酵後會產生氨氮濃度約2-3 mg/kg，有機質約0.9-1.2%。環保吸水材不只豐富農業廢棄物的應用性，更增加對地球友善的價值性。

公平分配是日常生活中很重要的概念。本研究是利用數學的概念探討公平分配工作的標準，及在此標準之下如何分配工作？並深入探討增加人數、物品數量後，它的搬運策略，以及如何達到最短工作路徑的條件。我們最後的公平分配的標準是：一、行走相等的距離，二、負重時行走相等的距離，並以此標準探討工作分配的方法、運送方法及其規律和數學一般式。最後再找出公平分配的方法以解決兩組同學不同的看法。

本研究在探討棕泥壺蜂、日本藍泥蜂、黃紋短腰蜾蠃、黑扁股泥蜂和細切葉蜂的築巢行為及成長習性。築巢行為探討內容包括：步驟、幼蟲食物、築巢材質、巢室間數、會否築假巢室、會否重複利用巢室、築巢地點、築巢管徑、築巢期間、離巢天數和離巢順序。成長習性探討內容包括：卵、幼蟲、蛹和成蟲各種時期的天數、大小和外型描述及幼蟲食性。研究結果我們揭開了這五種獨居蜂築巢行為及幼蟲成長過程的神祕面紗；而這些獨居蜂同樣也扮演著為植物傳播花粉以及生物防治的角色。所以我們應維護良好的生態環境，讓獨居蜂繼續在我們生活周遭繁衍。

我們透過科學方法、運用簡易材料，再現民國60年代家鄉長者為解決生活難題，發明水由低往高處送的水煙囪灌溉裝置。藉由訪察、操作模型後，得以透視隱藏在磚塊內部的水流，另外發現建造者將第一支水煙囪頂端加蓋後的秘密。 我們猜測被關在第一支水煙囪內部的空氣，會對灌溉時間、水量造成影響。然而透過實驗只能說明：水煙囪底面積、輸水管裝設高度、輸水管徑、灌溉閥管徑會造成影響，但影響的因素應該不只這些。僅利用國小階段學的空氣占有空間、連通管原理，無法完整解釋灌溉時的科學原理，我們認為本實驗仍有繼續研究的空間，甚至發展為結合現代需求的蓄水裝置。我們希望透過科學展覽，讓更多人認識家鄉的水煙囪，讓長者的智慧得以流傳下去。

從科普文章中得知道“當兩種不同材質的導體或半導體相接形成迴路，且此兩個材料有溫差存在時，此連接的迴路會產生電位差與電流。我們突發奇想，如果將致冷片製作成日曬發電磚，結合水塔水流管散熱，那麼太陽曝曬外牆的熱經由發電磚就能發電。我們將四片致冷片、銅片和一些材料製成發電磚並進行熱源模擬及冷面散熱，實驗數據證明當有溫度差25℃時的1米平方大小的發電磚可有90W的發電功率，即0.09度(KWh)的發電量。進一步加上電子升壓電路模組及一些電子元件，將此實驗結果製作幾個實際應用案例，來點亮LED燈板; 手機充電; 溫差動力小船及溫差發電手電筒等。在未來當致冷片材料的熱電優值(ZT)有突破性的提升時，用致冷片發電是具備環保且商用化的發電方法。

兩個互相垂直的簡諧運動所構成的圖形即為Lissajous曲線，可寫成{x=p1cos(α1t+c1) y=p2cos(α2t+c2) 的形式，而當且僅當頻率比α1/α2為有理數時，圖形會形成一個封閉曲線，且會有重合與不重合兩種情況，將兩種情況分開討論，對於任意給定的頻率和相位差，我們求出了Lissajous曲線的二重點(double point，指曲線與其本身相交的點且曲線在該點的兩條切線斜率是相異的)參數值及其個數公式以及判別其重合與否的充要條件，也對Lissajous曲線的連續性質做了一些研究，包括切線斜率、反曲點個數等。並將Lissajous曲線拓展到三維的情況，發現大部分的情況下圖形是沒有二重點的封閉曲線，也得到了在固定頻率比的情況下，二維Lissajous曲線相位差的改變即為三維Lissajous曲線在空間中旋轉的投影這一有趣結果。

我們很好奇為什麼地瓜球能有外脆內Q的雙重口感?油炸時到底要不要邊炸邊壓?為什麼坊間不同店家所賣地瓜球色澤、香氣、體積、軟硬都不盡相同，其中的關鍵差異是什麼？ 為了解出謎題我們開始設計實驗探討不同種類澱粉、油炸過程有無加壓原料、不同開始加壓時間點、不同油溫、不同水、糖、油含量對地瓜球性質的影響。 實驗發現添加不同種類澱粉可以製成不同特性地瓜球；油炸過程加壓的確對地瓜球有膨大的效果；油溫越高，地瓜球表面的脆皮層硬化越快，但也易使內餡較乾、彈性較差；地瓜球原料所含水量越多、糖量越少，製成的地瓜球體積、彈性越大，但韌性與硬度越小；而含油量越多，製成的地瓜球體積越大，但韌性、彈性及硬度較差。