團隊合作獎

自然課本在摩擦力單元提示三個概念，分別是一、「粗糙面的摩擦力比光滑面大」；二、「水會降低介面間的摩擦力」；三、「介面接觸面積大小與摩擦力大小無關」。本研究發現這些概念與生活物理現象不完全相同，故進行實證研究，歸納研究結論如下： 一、微觀角度中，介面間實際接觸面積越大，摩擦力越大。 二、在無塵且無水分的前提下，兩接觸介面的摩擦力為「光滑/光滑」介面大於「光滑/粗糙」介面。「粗糙/粗糙」介面大於「光滑/粗糙」。 三、兩接觸介面間若有灰塵存在，通常會降低摩擦力。 四、兩接觸介面間大量水分會降低摩擦力；少量水分反而會增加摩擦力。 五、粗糙介面的紋路若不連貫無法排水，在多水情境時防滑效果較差。

COVID-19肺炎病毒肆虐全球，強調用肥皂多洗手，已是大家認為最有效的防疫作為。有鑑於此，本研究希望透過學習肥皂製作過程，探討「皂化反應」的溫度、重量與pH的變化，以及「皂化現象」的影響因素，最後嘗試製作防疫抗菌手工皂分送給全校班級，共同為防疫盡一份地球公民的責任。研究中分別觀察皂化過程的pH值、硬度與去污力，發現皂化過程中的油品種類、油品溫度、鹼水與油品間的溫度差、氫氧化鈉的量、油品比例、環境溫度，都會不同程度的影響成皂情形。我們也發現，在實驗中設定的任何溫度都能成皂，而非一般認知的特定溫度。最後，利用實驗室培養的純化大腸桿菌，測定以艾草液、左手香液製成的肥皂有不錯的殺菌效果喔！

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。

本作品首先以市面上多種橡皮筋做為子彈的適用與耐用度做測試實驗以及研究如何利用冰棒棍及橡皮筋相結合成滾輪機關槍並利用棉線拉動滾輪以產生連發現象；再者希望將手動式滾輪機關槍透過電動馬達及晶片結合以達成遠端遙控自動連發。除此之外，排除大量擊發橡皮筋及減少卡彈的核心問題後，將研究如何製做快速裝彈輔助器來解決裝彈時在時間耗費的效率。在此，以上所敘述隻藍芽遠端遙控自動發射器以及快速裝彈輔助器為本作品研究的主要目標。

搭火車於火車交會列車時會感受到左右晃動，好奇這是如何發生的，查閱了相關文獻，發現白努力定律與康達效應的解釋不同。所以我們設計模擬實驗：兩車一靜一動、兩車交會、兩車同時前進，觀察其發生的現象，並利用白努力定律以及康達效應進行推論，解釋錯車時車子晃動現象。實驗結果發現：當車子通過另一靜止的車子時，會先向外側晃動；同向前進的車子，會向內側晃動；反向交錯前進的車子，會向外側晃動。我們得到的結論是：發現白努力定律未能完全解釋錯車時車子晃動的現象。若以康達效應則較能解釋。

模擬自然界各種環境形成結晶的差異，以「緩降」晶體最大顆且硬度最大，加磁、加壓晶體最小顆，加壓密度最大。濃度越高角度越大，加磁會擾亂結晶生長而有各種角度，晶形不規則。緩降、加壓、加磁有助於晶體顏色變深，低溫顏色最淺。雙溶質溶液抑制雙方結晶生長，使雙方晶體都變小顆，雙晶重量也均降低。單晶體積均大於雙晶體積。飽和雙結晶硫酸銅晶量約60%多於明礬結晶量約40%。在緩降、急降、加壓下，包心結晶外圈雙結晶均為硫酸銅結晶量多，晶量多當外圈，晶量少當包心，即為「外晶銅、包心礬」；以「緩降」外圈晶最大顆。加磁無法幫助包心結晶。回收液再製晶明顯比新製晶的體積、密度和硬度均小、顏色淡很多，廢液經處理後無毒性可排入水槽。

麥麩過敏症的過敏主因為小麥內的麥醇溶蛋白(gliadin)。多數患者對α-gliadin過敏。此症仍無法被治癒，目前主要以無麥麩飲食應對。我們從自然界找到分解gliadin的細菌，並測試其分解能力。首先，我們取得若干菌種，利用gliadin培養基初步確認是否分解gliadin，得到二十種細菌，並以PCR及核酸定序找出菌的名稱。再使用gliadin培養基與zymogram比較各細菌酵素分解gliadin的能力，篩至五種菌，又以質譜儀找出酶的名稱。再以銀染實驗比較目標菌種之酵素分解α-gliadin的效果，篩至三種菌。最後於胃中酸鹼值環境定量測試三種菌酵素及緩解麥麩過敏症之成藥(gluten ease)分解α-gliadin能力。本研究最終得到三株於胃中酸鹼值仍能降解α-gliadin的細菌，分別為：Burkholderia sp.1、Dyella sp.1、Dyella sp.2。未來有機會將酵素開發成治療麥麩過敏症的藥品。

本研究運用大氣水文資料庫的五分山雷達資料，經軟體程式碼編寫讀檔分析出2007年10月柯羅莎颱風侵台期間的雷達回波，發現如下： 一、此颱風結構非對稱且有類雙眼牆的結構，在靠近台灣時受地形影響有內外眼牆再度整合的現象。 二、眼牆大小在高低層不一致，並有週期性的震盪變化。 三、在颱風眼內下沉氣流範圍仍發展出對流胞的特殊性。 四、可藉由雷達回波應用在眼牆附近區域即時強降雨災害的預報。

本研究透過太陽能熱水器的原理引發靈感，設計出了一款金門電話亭造型的「太陽能蔬果乾燥屋」。 研發過程中進行了集熱盒材質、塗面顏色、集熱管孔洞和煙囪位置與空氣對流的實驗，並針對第一代乾燥屋進行尺寸、收納及便於攜帶的改良。實驗結果證實，不管在多雲時晴亦或是晴時多雲，乾燥屋的烘乾效果都較直接日曬好，屋內外溫差甚至可以達到13℃，且放置於乾燥屋內較為衛生，濕度高時，屋內的濕度也較屋外低，濕度差最高來到34%，不同水果在白天6至11小時的戶外曝曬下，水果乾燥率均能達到70%以上，已達到可食用保存和食用的乾燥效果。這套裝置如果可以普及化，便能達到家家都能自製便宜又健康的水果乾，且夏季水果滯銷的問題也能有所改善。

買房子對大多數人來說，是人生一件極為重要的事，除了價格因素之外，家族中數代的成員都可能在這個房子中成長，選擇一間「舒適」的房子，對自己、甚至後代子孫都會造成深遠的影響，因此，必須考慮多項的因素。 在這個研究主題之中，我們會以「房子的方位」，來探討四季代表日中，日照對房子「溫度」的影響，並考量到夏天時的「西南風」所帶來的「水氣」，冬天時的「東北風」所帶來的「寒風」，藉由數據中去探討「房子在每個方位」的優劣點。 最後利用實驗數據和討論的結果，製作出一個「選屋」的參考表，在選擇房子時，能依「房子的方位」與「周遭地形環境」來考量，使選屋時能多一項參考的資料，讓這個人生重大的選擇，能夠更盡善盡美。