探究精神獎

這個專題是利用現場日光燈源當作偵測媒介，達成偵測硬幣及計數功能。製作過程中，遇到了許多誤差方面的問題，我們都堅持使用數學理論與程式技巧來克服。除充分利用了單晶片的功能，也讓機台的體積得以縮小。且因為硬體電路簡單，除了維修方便，成本亦能降低。此外，運用電腦繪製3D設計圖，將各項參數精確化，配合雷射切割機，使我們的作品可以被大量複製。成果不只可用在硬幣分類機，未來更可運用在其他的即時偵測機制上，不會侷限於單一裝置。

分析Vitamin B2水溶液照射UV後的光譜穿透率，在可見光400~530nm左右的範圍，穿透率有穩定上升趨勢，因此利用此特性，以此波長的可見光源(LED燈泡)來穿透Vitamin B2溶液，並利用Arduino光敏電阻類比數位轉換法的ADC值變化，檢驗Vitamin B2溶液曝曬之紫外線強度，並建立檢驗標準曲線。同時利用Vitamin B2照射UV後在波長350nm以下UVA、290~320nmUVB及260nm以下UVC的波段穿透率反而下降、遮光效果增強的特性，探討其在防曬應用上的可行性，將Vitamin B2溶液加入甲基纖維素、TiO2、疏水性高分子(PTFE鐵氟龍)等無毒材料，成功自製一瓶效果絕佳的防曬乳液。

為了某一個國際型數學比賽，在搜尋以前的一些數學考古題當中，發現有一些題目與角平分線有相關的考題。在研究這些考題當中，有了一些想法及靈感可以與連動桿的相互結合。在研究的過程當中，自己親手動手設計與製作連動桿，並且，使用的材料選用以符合環保精神為主的工具製作教具，完成此項的研究。

經由2Ｘ2、3Ｘ3、4Ｘ4、5Ｘ5、6Ｘ6等三點不共線的圖形，我們在找尋在ＮＸＮ的三點不共線的圖形，我們發現Ｎ為偶數ＮＸＮ的三點不共線一定會有線對稱圖形，但Ｎ為奇數時都不會出現對稱圖形。當在Ｎ為奇數時，ＮＸＮ的表格中的數字總合為 (1+Ｎ)ＸＮ，在ＮＸＮ每一橫列兩數相減的總合為 ２（Ｎ—１）。當Ｎ為偶數的方格中，ＮＸＮ的表格中的數字總合為 (1+Ｎ)ＸＮ，每一橫列相減的數必為奇數最大的奇數為Ｎ—１，且總合為Ｎ２/２。

影響化學平衡的因素有很多種，其中在高中化學課本中提到同離子效應，我們想知道，若加入不同種類的離子，是否也會產生類似同離子的「非」共同離子效應。 我們設計以pH值及電導度來測量，了解難溶鹽類的溶解度，選擇有氫氧根的難溶鹽與中性的易溶電解質作為實驗藥品，根據銅離子效應的實驗，推測非共同離子效應會使得溶液溶解度降低，氫氧根濃度下降pH值跟著下降；隨離子濃度減少電導度也會下降。 根據實驗數值，有Ca(OH)2加KCl、Cu(OH)2加KNO3、Ni(OH)2加KNO3的pH值和導電度都有下降趨勢，符合預期中非共同離子效應的結果。 我們未來會用KBr及以Na+為陽離子的強電解質來進行更進一步地確認；針對有色離子做吸收光譜實驗，確認非共同離子效應的存在。

現今環保意識逐漸高漲，全球各地皆不斷積極推動著生質能發電，將原本只能當作垃圾的廢棄食材變成有用的資源，既減少處理廢棄物的成本又提供新的綠色能源。而我國為達成2025年非核家園的目標，也以「再生能源發展條例」為推廣政策之法源，規劃2025年再生能源發電占比達20%，因此我們以廚餘發電為研究主題，藉由廚餘種類、改變其菌量、電極表面、反應時間、發酵時間、陰極水溶液濃度，探討各式變因對發電的影響。由研究可發現反應時間對發電影響無顯著差異；水果類發酵天數較適合為7天，鳳梨須加菌，芭樂則否；青菜類發酵天數較適合為14天，大白菜須加菌，高麗菜則否；混合組，發酵天數較適合為14天無須加菌；而電極表面(粗糙面)可幫助降低電阻來提高電功率，陰極溶液濃度越高越能提高電壓、電流，可做為日後建構廚餘發電的實際操作條件參考。

本研究主要探討長保花朵美麗不凋方法。由於花朵中含有水分，當這些水分揮發以後，這朵花就枯萎了，我們在日常生活中找尋甲醇、乙醇當成可脫水溶液，丙酮用來脫色，因此使用它們來做A液。B液是代替花的水分，而且要用不易揮發的溶劑，因此我們使用聚乙二醇搭配各種保濕溶劑來製作B液，最後終於做出美麗的不凋花。 為了把感覺變成科學的數字，我們利用色卡及含水率公式，找出不凋花製作最佳成分以及比例，做出美麗的不凋花。

蜂蜜真偽及其品質優劣在市面上引發不少問題，本研究以12件國內外市售蜂蜜為材料，進行蜂蜜飲用口感品評、7項物化分析實驗且與CNS品質規範進行比較，再將其結果利用可見光與紫外線光譜儀測定進行相關性探討，找出3個光譜範圍和3個特定波長可鑑別蜜種、產地和品質。最後將各樣本光譜吸收度作迴歸分析，發現同蜜種的R2值可達0.85以上，表示本研究光譜檢測法對於蜜種判別有不錯的準確率。此外，光譜資料與花粉計數實驗比對，可用光譜儀在272 nm黃酮類化合物吸收峰來對應花粉含量，用於判斷蜂蜜相關營養成分含量多寡。本研究綜觀蜂蜜口感評鑑、物化實驗結果與光譜分析得知：可將光譜分析用於鑑定蜂蜜蜜種、產地，並結合傳統檢驗以確認蜂蜜品質優劣。

本實驗量測食用油與混合食用油在不同溫度下的比熱變化，利用恆溫加熱板與自製卡計，搭配Arduino開發板與熱電偶溫度感測器來進行實驗，我們根據牛頓冷卻定律修正加熱板功率，得到自製的卡計相較於化學實驗用卡計有較高的精確度，再利用自製卡計量測0~60℃食用油的比熱。我們發現混合食用油的比熱皆高於原本的純油，食用油在高溫時比熱些微下降，比熱(S-T)呈下彎曲線；混合食用油在高溫時比熱明顯上升，比熱(S-T)呈上彎曲線，這兩個比熱特性或許是除了光譜儀，另外一個可以用來區分純油和混合油的方法。

給定正立方體，執行以下動作：（1）把正立方體平均分割為27個小正立方體；（2）把每一面的中間的小正立方體刪除掉，亦將最中心的小正立方體刪除掉；（3）把遺留下來的小正立方體都依序重複步驟（1）、（2）。重複以上步驟，若操作n回後，則將殘存形體稱為第n階的『門格海綿Menger sponge』，並記為Mn 。本文將第n階的門格海綿Mn視為由『true vertices、true edges、true faces』所組合而成的幾何形體，分析結構並建立遞迴關係式來計算出Mn中三者的數量，進一步分別運用『Total Angular Defect Formula』和『遞迴堆疊的結構關係』計算出門格海綿的虧格數。