第58屆--民國107年

為了研究植物葉片能吸附塵埃的能力，我們觀察校園常見盆栽，利用拍照及電腦分析植物有效截塵面積，並觀察氣孔和葉面特性，嘗試分析落塵停著和再次吹風後真正附著落塵的能力，並尋找增加滯塵量的方法。因此設計揚塵落塵實驗箱，研究17 種植物葉片之滯塵效率。發現植物的確會降低空氣中的粉塵量。植物的滯塵量必須綜合考量面積、表面特質(如毛、波浪狀)或枝條凹陷處等。總葉面積、單葉面積大與停著滯塵量與有正相關。有效截塵面積較大者停著及附著滯塵量較高。附著滯塵量高者為是單葉小的植物。氣孔密度和附著滯塵量有正相關。潮溼葉片能增加滯塵量。單位面積滯塵效果佳者為仙人掌、羅漢松、四季秋海棠、迷迭香、西洋文竹、檸檬香蜂草、芙蓉。

我們的研究以東北角潮境與蝙蝠洞潮間帶為觀查地點，針對寶螺進行將近兩年的調查，除了調查出寶螺種類，更以數量最多的雪山寶螺為主題，進行數量、體長、護卵的資料蒐集，在體長資料的分析中，發現潮間帶的雪山寶螺並沒有明顯成長的跡象。另外也意外發現海溝兩側雪山寶螺數量的差異後，設計海浪沖擊實驗，實驗結果與野外狀況相吻合，雪山寶螺較不容易面向浪。再利用此海浪模組，設計漲退潮實驗，發現雪山寶螺在藻類充足下，並不會隨意離開岩塊。 接著利用不同季節的飼養結果(無成長)、卵堆出現狀況(一年四季)、母螺護卵時的體長(2.1~3.5cm)，推測雪山寶螺應是陸續進到潮間帶，陸續產卵，以達分散風險，且進到潮間帶的雪山寶螺應該已經達到成熟狀態。

當需要進行車刀角度研磨時，往往需要消耗許多時間及較高的研磨技巧才能提升刀具研磨角度之準確度，因此、我們設計了一組「磨刀霍霍」車刀研磨附件(如圖1所示)，此附件能做角度偏擺(Yaw)及俯仰(Pitch)，搭配自製的鑽石砂輪裝置可直接安裝於車床上進行準確的刀具研磨。本研究運用分度盤分度的原理，能夠方便且快速調整所需要的角度。本研究以簡易、輕量化的方向設計，利用Inventor 3D繪圖軟體進行將零件設計、模擬配合檢查干涉，將其實體化並組裝進行測試。

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。

利用氧化還原反應，鋁的活性較銅大，因此鋁扮演失去電子的角色，將鋁片放入2 M KOH，銅片放入模擬含銅高濃度之廢液1 M CuSO4，銅廢液之Cu2+ 離子得電子析出於銅片，原本濃度高達 6.35×105 ppm之廢液，經回收後Cu2+ 離子濃度下降至1.999 ppm，符合行政院環境保護署規定之放流水標準3.000 ppm，Cu2+ 離子回收率達99.99 %。達到淨化銅廢液的效果，同時氧化還原過程中可產生電能，接上蓄電池，儲存產生之電力，其電壓1.575 V及電流3.05 mA。 利用上述的條件，製造出裝置模型，我們並利用塑膠桶及藥品瓶、橡皮塞、珍珠板、5組球閥、透明塑膠管、塑膠接管，製造本研究裝置模型。 裝置優點：半連續式多級操作、回收銅金屬、產生電力、淨化水質達法規之標準、製作成本低。

本研究發現南投空氣在秋冬時的PM2.5數值比台中還要高且嚴重，而嚴重程度竹山>南投>埔里。現在開源且分享的氣象及空污網站已經可以讓我們追蹤PM2.5的擴散及特性，無論是LASS系統的空氣盒子或在地空氣品質網站的微型測站數值趨勢及濃度變化都和環保署測站有共同的變化。而懸浮微粒(包括PM2.5及PM10)、溫度、濕度都會影響能見度。 而南投的多山地形，也影響了PM2.5的擴散，白天谷風出現時，也是外來污染物進來的時間，海拔1600公尺以上的山區，亦會在風向的影響下，也會受到PM2.5的危害，故PM2.5的問題值得全體國民重視，因為沒有人是局外人。

由於影印紙過多而無法有效的再利用，探討以溶劑分離紙張纖維和碳粉色素，找出丁酮為最佳溶解碳粉之溶劑，但後來發現丁酮將色素析出後，無法把色素與紙漿分離。使我們轉向使用光觸媒將碳粉中的色素加以分解，並以吸光度作為濃度變化的指標。改變光觸媒的劑量以及紫外光的波長，觀察吸光度的變化，並求出分解色素的反應速率級數。 結果顯示，二氧化鈦在UVA的照射下吸光度呈線性下降(零級反應)，而氧化鋅降解速率就差很多。我們把實驗對象推行至紙張上的碳粉，但紙漿含有二氧化鈦會導致無法做成再生紙，為了使觸媒再次利用，所以我們蝕刻燒杯，並鍍上二氧化鈦降解碳粉色素，結果確實可以兼具降解效果與排除溶液中多餘的二氧化鈦。

本研究源於參加Power Tech科技創作競賽，要製造一隻兼顧「接力賽」及「拔河賽」的蟲蟲機械獸。結果發現： 一、連桿越長蟲蟲移動速率越慢。 二、有軌蟲蟲較無軌蟲蟲走得快。 三、防滑貼條位於身體後段，速率最快。 四、蟲蟲後段身體過輕，導致行走翻覆；而蟲蟲後段身體過重，蟲蟲會拉不動配重。 五、重心位於後身前端或中間，行走速率最快。 六、曲柄越長，行走速率越快。 七、配重為4個螺帽、6個螺帽時，以連桿12cm蟲蟲速率最快。 八、後身高度為5公分，角度為20度的負重量最大。 九、防滑貼條貼在前段時，負重力較佳。 十、當重心位於前段，且角度介於10度到20度時，負重量增加。 十ㄧ、防滑貼條摩擦力適中，負重量最大。

本研究利用無人機可自主起降並執行任務，高度機動性的特點，自行發展一套即時監測系統，選擇市面上便宜且成熟的飛行載具，搭配各種感測器如溫溼度，MQ3酒精感測器、PM2.5空氣懸浮粒子偵測…等，先經重量評估後測試運行，再經重心計算，自製零件基座固定，PID測試、最後撰寫程式，將感測器資料即時透過無線訊號傳輸到控制端螢幕，除了能遠端即時監測數據外，並能降低零件成本，提高模組操作上的彈性。 實驗顯示本研究自製的無人機的自動化監測系統，能精準且迅速的取得各種監測數據，對於高空、災害現場或人員難以抵達等狀況將有助益。此外，運用無人機做為機動式監測站，將能有效補足現行定點監測站及人員稽核的不足，在未來應用更是無可限量。

本研究係針對一台「具調整座之汽機車兩用頂車架」進行設計、實作及測試，係結合操作較簡易之機車頂車架及汽修馬椅進行設計改良，而使此頂車架上具有可調整高度的調整器及可伸縮握把外，並加裝照明燈條及警示燈條。透過此「具調整座之汽機車兩用頂車架」之實作，除已於不使用調整器下針對光陽GP機車驗證頂車功能外，並已透過調整該調整器高度後針對福特Focus汽車驗證頂車功能，本創作之主要特色包括:(1)可適用於汽車及機車的頂車，(2)可使汽車頂車的方式更簡易及省時，(3) 可調整握把長度，(4) 具備警示功能，(5) 具備照明功能。 本創作之規格係針對小客車頂車，若欲針對較大客車進行頂車，就需參考本創作而修改作品規格另行製作適合該較大客車用的頂車架。