第59屆--民國108年

有別於摸著光球的啟燈模式，我們設計將貼有RFID卡的鑰匙，插入凹槽的新啟燈模式。還設計了辨識系統，插上不對的RFID卡會顯示出錯誤訊息。當卡片不慎遺失時，我們設計的清除鍵可以清除儲存在系統內的卡片ID資料，再利用加卡鍵將新的卡片ID存入系統內。我們設計了LED看板、深井燈，讓舞台更炫麗。傳統的摸光球啟燈模式，我們也加以改良，加入了觸控燈球，可因應來賓人數，設計出需要所有來賓都有碰觸到燈球，主燈才能點亮。為了讓參觀燈會的民眾，也能體驗與來賓一起點燈的樂趣，我們設計了「誰來點燈」舞台，利用AR技術，讓遊客也能拍到與來賓一起點燈的照片。希望我們這次的科展，能讓享譽國際的台灣燈會以後有新的啟燈創意。

星座盤是常見用來觀測星星的工具，它適用在觀察者面對北邊(南邊)的天空，但是平面星座盤上的星座圖案，與我們直接望向立體星空所看到的圖案會產生一些形狀上的差距，如果我們用它比對東方或西方天空中的星座，則變形的問題更大。為了改善星座盤的問題，我們藉由古代中國渾天儀(渾象)的概念，結合現代西方的天球儀，加上透明天空模型(上面標示有經度、緯度線，用來模擬星座盤的方位、仰角網線圖)，使它整合成為立體星座儀(新式渾天儀)。只要給定觀測地點的緯度，透過日期盤、時間盤刻度的對齊，就可以知道星星的方位角、仰角，而這原本是需要經過複雜的數學運算才能得到的，所以我們的作品也可以說是簡單好用的手工天文計算機。

褐帶紋水螟蛾(Parapoynx crisonalis)幼蟲棲息於池塘的水域環境，幼蟲為增加身體浮力使移動更有效率和保護自身避免天敵攝食，而有造巢的行為。無巢水螟蛾幼蟲以毛蟲運動方式前進，但移動速度比有巢者慢。有巢水螟蛾幼蟲移動時，會伸出前端七個體節，左右擺動身體，讓身體與巢以S形的方式移動。有巢幼蟲移動速度，主要受蟲體擺動的角速度影響；幼蟲轉彎時改變的角度，主要受蟲體該次左右擺動之角速度差影響。因幼蟲會攝食自身的巢，因此造巢葉片選擇順序和攝食喜好是一致的。巢具有立體的外觀，可增加巢的浮力；形狀呈橢圓形，且短軸與長軸的比值為0.22，可使巢在水流中所受的阻力較小。

為瞭解生物炭對肥料效用的延長及增強之影響，以進一步確認生物炭應用在減少施肥及增加產量上的價值。本研究聚焦花生殼在300℃炭化的生物炭，於不同施肥狀況下對三種葉菜作物（小白菜、莧菜、香菜）生長情形的影響。 結果顯示：新鮮花生殼製成之生物炭，與培養土混合比例1：50，在不同施肥頻率下，試驗作物的生長狀況皆顯著優於未添加生物炭者，且其增產效用未顯著受減少施肥影響；比較葉長寬積，其增產效用達一倍甚至十倍以上。而一般大眾較易取得之水煮及鹽水煮花生殼製備的生物炭，亦大多有顯著效用。 本研究後續展望：針對生物炭來源、製法，施用對象、時機、量，環境及栽種成本，提供應用上的完整提案；生物炭效用的機制之深入探究等。

水是人生存的必須物，然而不同的水質硬度卻影響著生活中的很多事，既然要喝要用，我們藉由這次研究好好一窺究竟。 水硬度的檢測方式很多，一般實驗室裡常用EDTA滴定法，優點較為精確，但日常生活中不易取得，且配藥過程較為繁複。我們發現導電度計、TDS是在電子儀器材料行常出現的簡易檢測儀器，甚至小米公司也研發簡易攜帶型TDS計，便宜易取得。另外，水族業常用的GH硬水檢測，微量的滴劑即可快速檢測。 本文分為三大主軸方向，先利用標準濃度硬水觀察導電度、TDS、GH的趨勢，接著探討硬水與清潔劑的關係與油的乳化現象。最後再探討其他應用，泡咖啡濃度是否有影響，同時考量鈣鹽、鎂鹽的不同，來尋找出一個合適的用水質硬度。

今年七月開始政府規定業者不得提供內用一次性的塑膠吸管。目前市售的一次性吸管種類皆有其缺點。我們從吸管單字straw獲得靈感，嘗試使用麥麩粉來製作一次性吸管。 本研究運用熱壓方式來塑型，實驗過程中發現熱壓方式無法穩定吸管結構，進一步在麥麩粉裡分別添加四種天然黏膠進行測試，實驗結果酪蛋白膠在延展性與塑型方面表現最佳。成功塑型後，我們製作了多種不同成分的麥麩吸管進行實用性測試，結果為添加蜂蠟的細顆粒酪蛋白膠麥麩吸管在耐熱、耐酸鹼與防水性的表現上最佳。 我們把自製的麥麩吸管運用到其他一次小型塑膠管用途上例如棉花棒，也能表現良好。實驗結果證實自製的麥麩吸管在土壤中三個月內能完全生物降解完畢，有效達到友善環境的目的。

節能減碳議題目前最受矚目。本研究利用雷射光模擬太陽光，找出兩玻璃鏡片之間的角度約20度時，可最有效率收集陽光；製作陽光收集器，並尋找各種反射鏡片的最佳材料。改良後，使用「防水塑料鏡面貼紙」製作第三代陽光收集器，兼具前代優點且增強防水效果；在陽光收集器下方放置「凸透鏡裝置」，使光線更容易聚集，並由光纖將陽光引導至室內，形成陽光收集器綜合裝置。研究顯示：1.第三代陽光收集器(綜合裝置) 照射照度計，比較後發現增強效率為原本的3.76~22倍 間，平均值為12.22倍。2. 光纖長度並不影響引導至室內光線的強度。3.預計應用在學校教室及地下室照明，及改善榕樹下陰影處草皮不易生長之問題4.陽光收集器收集效率高，可直接裝置太陽能板上。

本研究是分別利用細胞粉碎及磁石攪拌兩種方式，混合不同濃度的量子點前驅物，做成多種發光強度的量子點薄膜，並探討其對發光效率的影響。研究中藉由調整前驅物之濃度以控制量子點的發光效率。此外，為達到量子點長時間穩定的需求，實驗中在量子點溶液中加入高分子聚合物-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中，並且順利製造出實驗期待的綠光量子點膜。 藉由探討量子點濃度及實驗中的變因對量子點薄膜之發光強度、發光效率的影響，最後以藍光LED激發100μl的細胞粉碎綠量子點薄膜，再加入紅光，成功混合出白光。 研究結果顯示量子點薄膜混合出的白光色彩更飽和、色域更廣。期待未來有機會應用在新制顯示器如投影機、電腦螢幕等應用。

本篇將探討在正n邊形中的內接正四邊形，即此正四邊形的四個頂點分別位於正n邊形的四個不同邊上。我們將正n邊形依邊長數分為n=4k、4k+1、4k+2、4k+3，透過電腦繪圖、尺規作圖法及公式驗證，得到以下結論:正n(n=4k)邊形有無限多個共中心內接正四邊形，而其餘正n邊形中，皆只有一個(本篇中圖形經過旋轉對稱後，大小、位置相同者為全等，則視為 "同一個")內接正四邊形，且在n=4k+2時，內接正四邊形必和正n邊形共中心；n=4k+1或4k+3時，內接正四邊形必不和正n邊形共中心，但內接正四邊形之中心必在正n邊形的一對稱軸上。最後我們提供一個能在所有的正n邊形畫出內接正四邊形的尺規作圖法。

本研究探討年際氣候震盪對全球平均海平面的影響，故將衛星測高儀數據剔除長期趨勢與季節波動後，與數個氣候指數進行互相關及同調性頻譜分析，其結果為：(i) 海平面與 ENSO 在半年到十年的尺度下，有高度相關，相關的原因可能與降雨區的變化有關。(ii) 與 PDO、AMO 的相關性集中在二年到十年，AMO 相關性最高是在其比海平面早發生 8 個月的時間。海水的熱含量變化可能是主因。(iii) 與 AO 有弱相關，相關性最高是在 AO 比海平面早發生 15 個月的時間，推估可能是衛星測量資料空間範圍沒涵蓋北極海造成。(vi) 與 AAO 似乎有弱相關，但是無法確定。最後本研究將上述五個指數以最小平方法擬合海平面年際變化，得到各指數的相對強度貢獻比例，有助於了解在未來全球暖化下的海平面變化。