(鄉土)教材獎

前人大多研究大型蟻群的職務 (task)分配，但對於新建蟻巢階段的研究少，因此本實驗想了解白疏巨山蟻(Camponotus albosparsus)新建蟻巢階段的職務分配。研究發現，在大空間中，蟻群會增加偵查時間，但不影響蟻群整體的職務數量，但工蟻數量增加時，會使每隻工蟻負責較少職務，然而在新建蟻巢階段的工蟻負責的職務不固定，不同時間工蟻會負責不同職務。本實驗以肉眼觀察，發現其耗費時間及人力，因此開發Tracker追蹤工蟻職務，雖然Tracker無法觀察工蟻細微的職務，但可更快速的分析工蟻主要的職務。未來資訊人員可使用Tracker觀察蟻群職務後，並參考蟻群分配職務的模式，評估最佳化的職務分配模型，運用在人類的企業管理。

本研究將回收鋁罐的鋁片組裝成鋁空氣電池，改變碳層、電解液濃度、緩蝕劑種類等面向探討鋁空氣電池電流、電壓及電池效能。研究結果顯示以石墨棒粉末及塗佈量0.1g/cm2的碳層，1.0M氫氧化鉀作為電解質時有最高的電壓表現。以此作為單電池串聯3個電池可提供約3.80V電壓，並持續供電運作9.7小時以上。以三種緩蝕劑添加在8.0M氫氧化鉀電解液中，錫酸鈉與氧化鋅對於鋁金屬的減緩腐蝕效果較檸檬酸為佳，將0.1M錫酸鈉與 0.1M氧化鋅加入8.0M KOH電解液組裝3電池組，其電池效能低於以1.0M KOH為電解質效能表現，添加0.1M錫酸鈉在1.0M KOH在安全放電過程中延長電池壽命約14.3%。

本組發現了菲涅爾透鏡有短焦距的效果，因此可達到良好的聚焦加熱，又太陽因地球自轉，有了這幾點動機，所以本組決定採用myRIO做為控制器再搭配Wi-Fi遠端的無線監控、步進馬達的驅動、菲涅爾透鏡的短焦距，以達到聚焦加熱完成自動追日加熱的系統。 本組作品可Wi-Fi無線監控，分為手動聚焦加熱、自動聚焦加熱。但因晝夜長短不同、四季不同，所以本組利用四顆光敏電阻（CDS）進行光源方向感測，做出16種狀態的真值表，讓實際值與設定值進行比較判斷並且二值化，形成一個閉迴路控制；使用myRIO控制器和LabView可圖形化程式設計、虛擬儀表的人機介面做搭配，可透過人機介面可無線監控，最後再由菲涅爾透鏡的短焦距進行聚焦加熱，達成較佳的加熱效率。

本研究藉由非接觸驗電的方式測量捕蚊燈電到蚊子的次數，經測試發現使用0.06mm，5cm x 7cm鋁箔作為天線最佳，偵測訊號參數設定在1420%～6440%可有效偵測不同位置電擊到的蚊子。最後製造出外掛式主機，加裝在現有的捕蚊燈進行蚊子計數，顯示在LCD螢幕上，同時上傳ThingSpeak和LINE通知。每一台主機都可以直接外掛在捕蚊燈上，在同一地區進行大量設置，可以以即時統計電擊次數，了解該地區登革熱潛勢。

餐桌上美味的菜餚不乏菇類料理的出現，對於「菇」，我們常常與養生做聯想，因其富含營養物質，所以市面上許多保健食品都是以蕈類製成，但僅侷限於吃，較少擦在皮膚上的產品，因此我們想要探討蕈類萃取物拿來作為保養品的潛力。從研究中我們發現蕈類富含碳水化合物，也在萃取液中測得糖類，結果顯示蕈類萃取液可以提升肌膚含水度及肌膚彈性，藉此達到保濕的效果，這與糖類具有保水能力有關，且以玫瑰菇及柳松菇的萃取液效果最佳。但萃取液pH值並不適合長時間塗抹在人體肌膚上，所以如果要將萃取液作為化妝保養品，可以另外添加天然酸性的物質，我們也期許未來蕈類萃取液可以「廢材再利用」，萃取不會食用的下層蕈柄，將其運用在化妝保養品上。

我們從正方形旋轉的國中模擬考題出發，從國中數學的「三角形全等、相似」、「圓周角」、「平行關係」與高中數學的「矩陣旋轉」、來對「正多邊形旋轉」進行討論。在簡單的全等問題中，找出旋心角度數，並延伸找到不同旋轉中心，旋轉相同角度後所得的圖形會互相平行。在原題目之後，我們對於不同旋轉中心之間，也找到旋心角角度的恆定關係。在角度之外，我們對於旋轉後突出的三角形的周長與面積也找到恆定或極值的關係。我們利用「三角形相關幾何性質」證明周長與面積關係；利用「交比性質」來證明不同旋轉中心、不同旋轉角與旋心角三者之間的相互函數關係。最後，我們將所有性質與關係，都推廣並證明至任意正多邊形。

竹科為新竹帶來不計其數的好處，卻也造成環境汙染，重金屬汙染就包含其中。重金屬若未經處理就流放會汙染土壤、水質等，影響生態環境。蘚苔是方便取得的生物監測指標，因此本研究以臺灣羽苔作為模式生物，探討不同重金屬種類、濃度對其葉綠體個數、光合色素含量、光反應速率及細胞壁厚度的影響。根據實驗結果我們發現低濃度的鋅、銅離子對臺灣羽苔的葉綠體個數、光合色素含量、光反應速率皆有提升，並且找到鋅離子、銅離子對臺灣羽苔有正向影響的濃度區間，而鋇離子、高濃度的鋅銅離子則對植物有相反的影響。細胞壁的部分，低濃度鋅離子會造成細胞壁增厚，而在高濃度時變薄；銅、鋇離子增厚程度則與離子濃度呈正相關。

以泰源肚臍柑皮作為材料，將其烘乾製成粉狀後高溫鍛燒製成生物碳。檢測Zeta電位可知生物碳表面帶負電，分別對吸附亞甲藍、結晶紫、甲基橙等有機染料的效果探討，發現生物碳對表面具有不同電性之染料有明顯差異，且在混合染料實驗中可知生物碳對表面帶正電的亞甲藍及結晶紫有很好的吸附效果，反之對表面具負電的甲基橙則無，推測靜電力為主要吸附原因。 從上述生物碳表面電極以及染料吸附實驗結果，設計使用生物碳吸附水楊酸實驗，且結果證實生物碳可吸附水楊酸，再進一步探討生物碳在不同濃度水楊酸溶液環境下對吸附比率的關係。 同時為了探討生物碳重複使用的效果也使用酒精作為脫附劑進行了脫附實驗，結果證實重複吸、脫附三次的生物碳，吸附率皆達70%以上。

環保、健康、資源再利用是發展趨勢，故創建「生態綠生活園區」，運用養耕系統種植黑柿番茄，其生長速率快、抗氧化佳，製備成發酵液，其SOD活性達682.8 U/g，抗氧化力89.11%，與新鮮番茄液有顯著差異。為維持抗氧化力的穩定性，製備含γ—聚麩胺酸的微膠囊，包覆率85.98%。室溫放置一個月，抗氧化力下降量11.8%，較開封後室溫保存兩週的發酵液，抗氧化力下降量35.9%少。取具抗菌功效的蜂蜜當粘稠劑，加入微膠囊製成無毒天然貼布，取代市面上含化學成分的貼布。模擬使用時拍壓擠破微膠囊，讓發酵液與蜂蜜混合的外敷膏狀物，測定經皮吸收速率，第一小時速率為1.38g /cm2．hr較新鮮番茄液的外敷膏狀物快，能減少敷料時間即可吸收，未來可應用於醫藥保健產品實施相關性之研究。