第58屆--民國107年

本研究從圓內接正多邊形開始，延伸多面體之規律探討，分為三部分： 一、探索：名詞解釋。 二、分析與統整： (一)圓內接正多邊形有無限多個。 (二)正多邊形組成立體角的個數為3、4、5個正三角形、3個正方形、3個正五邊形。 (三)截面後之多面體稜線、點、面有其相關規律可推導。 三、延伸 (一)依1:1邊長比例截面，5種柏拉圖立體可截出半正多面體；在3等分截面時，正四面體、正八面體、正二十面體可依1:1:1邊長比例截面，截出半正多面體，正六面體須以1:√2:1邊長比例、正十二面體須以1:1.6:1邊長比例，才能截出半正多面體。 (二)共找出7個阿基米德立體、4個類似阿基米德立體及12個均勻多面體、3組對偶多面體。

在台灣，關於海龜和鯨豚被塑膠垃圾傷害的新聞不少，減少使用塑膠製品，或製成無塑垃圾袋，是當務之急。本研究探討利用紙漿和洋菜，製作可分解垃圾袋，與市售的垃圾袋比較，土壤分解實驗中，自製垃圾袋在71天內，在土壤中完全分解，而市售垃圾袋無法在土壤中分解。燃燒實驗中，自製垃圾袋燃燒時，聞起來的味道是燒金紙的味道，而碳酸鈣垃圾袋，燃燒時有塑膠的惡臭。耐拉實驗中，自製垃圾袋比市售的垃圾袋可以裝更重的垃圾，耐穿刺實驗中，自製垃圾袋不易被圖釘刺破。耐磨實驗中，自製的垃圾袋與市售的垃圾袋相比較不容易被磨破，平均摩擦13次才會破。加桐油的透水實驗中，自製的垃圾袋兩側均勻抹上桐油後，明顯改善垃圾袋容易滲水的缺點。

背景：政府以ICP-MS檢驗海關抽樣中藥材的砷汙染，耗資費時，民眾沒有工具可以預防砷中毒。目的：開發解決砷汙染的快篩和過濾工具。方法: 利用合成生物學技術，將E. coli開發為: (1)產生螢光蛋白的GFP砷汙染感測器、(2)產生肉眼可見藍色沉澱的LacZ’砷汙染感測器、(3)產生金屬硫蛋白(fMT metallothionein)的fMT砷螯合器。對E. coli進行功能測試實驗和系統生物等量性分析，並設計具生物安全性的快篩裝置。結果: GFP和LacZ’砷汙染感測器能在5和15小時內偵測As(V)，前者能偵測岩精含砷，兩種感測器對鉛與銅離子沒有反應，具專一性。ICP-MS測量出fMT砷螯合器在As(V)溶液五小時後的砷螯合量。快篩裝置用的洛神花有抑菌功能。結論：生物感測器可作為砷汙染的快篩器，生物螯合器可發展成過濾器。

臺灣是海島型的國家，位居於亞熱帶，大氣環流所帶來的豪大雨、淹水、土石流之災情可不小！加之西南沿海地層下陷，受水患之苦更甚，我們為什麼不仿效荷蘭在沿海之地建浮屋以解地狹人稠，無居而啃山林之苦？ 我們模擬第一代浮屋遭受到強浪、海嘯、豪雨等破壞能量源，第二代浮屋模擬環島地形深淺不一的穩定度試驗，由下載的振動App軟體Vibrometer及 Mobizen Screen Recorder螢幕畫面錄影程式，記錄浮屋受浪衝擊下的加速度值及晃動至復原穩定的時間比較，浮屋確實可為本國居屋之考量，希望我們的研究能引起政府營建課等相關單位及建築業界的注意，讓所有在土石流警界區、地層下陷區的國人永遠脫離水患之苦吧！

由一道追逐問題開始，藉由控制追蹤器使獵人與兔子距離最遠，得到一、二、三與四個獵人追一隻兔子時，兔子與獵人的距離關係遞迴式。修改遊戲規則：(1)讓兔子僅在部分回合隱形；(2)定義「謹慎」和「明智」兩種情況來探討增加獵人數對追兔子的影響。研究發現：(1)兔子在現身的任一回合，其與獵人移動前後距離不變。若兔子至少隱形一回合，獵人就無法與兔子所在處重合。在109回合中，兔子若隱形4999回合以下，則可達成原題要求。(2)當兔子是「明智」的，獵人就永遠追不到兔子；但若兔子是「謹慎」的，就能用二或四個獵人達成原題要求。此外在三或四個獵人追兔子時，讓兔子部分回合現身，在追過頭之前獵人與兔子的距離會遞減，有追過頭的回合兩者距離則遞增。

本研究旨在探討草本水生植物的生長狀況和水流流速以及水流搬運作用之關聯性。 在室內水流模擬實驗當中，我們選用了矮莎草(Cyperus pygmaeus)和美洲苦草(Vallisneria americana)作為挺水性和沉水性植物的代表，針對水生植物生長的位置、水生植物的密度和排列方式、以及不同的水位高度的狀況下進行關於水流流速的計算和比較。 從實驗中我們得知，當水生植物前後多層次緊密排列時，對於流速會造成較大的影響，而美洲苦草對水流的影響較隨排列和水位不同而變異；除探討流速之外，我們亦嘗試直接進行植物與水流沉積作用的模擬實驗，在有植物存在的狀況下，會使水中搬運的沙土更容易沉積，而這結果在溪沙方面更加明顯。

由於近年來,氣候的變化變非常不穩定且極端化，為了能研究出兼具節能與環保的降溫設備，此研究整合了冷凍空調原理、電子學實習、3D列印機與網路上的相關資訊，利用蒸發冷卻特性當作水冷式風扇的基礎，僅須消耗風扇的功率(約5~6瓦)即可達到降低溫度的效果。

本研究提出新型動態的垃圾子母車清運模式， 此模式將超音波感測器裝在垃圾子車上，感測垃圾子車內的垃圾量，並將感測資料主動傳回伺服端，伺服端經由傳回的資料，即可得知子車內堆積的垃圾量是滿的、半滿的或是空的，並分析哪些子車的垃圾必須及時清運、或可順路清運，哪些可以下次再回收，據此資訊規劃垃圾母車清運垃圾的最佳策略，不但可節省人們等垃圾車的時間，同時縮短垃圾車清運路徑因而減少垃圾車的耗油量與碳排放量，並且解決因垃圾車沿街收垃圾造成的交通阻塞問題，又可避免因垃圾堆積造成環境的清潔衛生問題，有效增加垃圾清運的效益。

1. 利用(電位值與pH值關係圖)初步判定量測是否正確？若座標值落在直線上代表 電位值與pH值兩次測量皆為合理值。 2. 將測量的pH值與測量電位值回算的pH值相加，所得的值若能與電解前的pH值相近則可再次確認測量電位值與測量pH值量測無誤。 電解水最初幾秒鐘，H+與OH-僅微量產生，測試電極所得的pH值必然為兩極間高低電位差所造成，我們計算出因正負電極電位差所造成的測試電極測量電位值，則量測出的pH值只須扣除測試電極換算出的pH值，則可得電極通電過程中，溶液各點實際pH值。 測試電極中所量到的電位值與『正極為高電位、負極為低電位』的理論有落差，我們量測到且計算出的電位值以兩極中間最高、靠近負極次之、靠近正極相對較低。

大花咸豐草是學生在野地從事戶外活動時經常遇到的植物，本研究旨在探討我們常穿的衣服布料與大花咸豐草種子鉤刺程度的實際狀況，欲探索哪些布料會是在大花咸豐草生長茂密的野外，活動時穿著的好選擇。 在數種生活常用布料中，實驗發現雨衣最不易被大花咸豐草種子沾黏，學校棉布制服則是最易被鉤刺住的布料。排汗衣與運動排汗衣的聚酯纖維布料排列有規律性且較密集，令大花咸豐草的種子瘦果容易附著；而涼感衣的涼感紗布料排列較不規則鬆散，難以被鉤刺住；雨衣是用尼龍聚酯纖維製成，沒有孔隙，種子無法鉤刺在上面。在小朋友常穿的數種生活布料中，易被大花咸豐草種子鉤刺程度比較排列為：學校制服>運動排汗衣>排汗衣>涼感衣>雨衣。