第59屆--民國108年

從小朋友愛吹肥皂水溶液泡泡來比賽誰吹的泡泡大，誰吹的泡泡久。其實吹出的泡泡是因為肥皂水的表面張力大小，使泡泡有大有小。除了吹泡泡可以比較液體的表面張力外，利用鋁環來拉高液體泡泡的高度，也是比較表面張力的方式，在研究中我做到了，很精準。 利用滴管吸取水溶液，在滴到1mL的量筒中，比比看，哪一種水溶液滴滿1mL量筒的滴數最多，滴數越多液體，表面張力越小。利用試管測量水滿時，再滴入水凸出的液高，也可以表現出表面張力，液面高度越大，表面張力越大，這種方法容易造成誤差。 我們利用連通管原理來測試試管或滴管的液高，比較表面張力的大小，再利用紅點瞄準鏡和實體顯微鏡來觀測就更準確了。

本研究製作了一個以Arduino讀取霍爾效應磁場強度感測器49E輸出電壓獲取手指寬度與深度的設備，藉由測量100隻手指並且交互比對後，證實以Arduino使用磁場量測的手指骨型也可做為一種生物特徵鎖具的鑰匙功能，且單一手指可以達到低於0.5%的誤判率，以多手指之判讀條件的方式更可進一步降低誤判率，且利用手骨辨識方法價格低廉。

地球暖化碰上環境汙染，生活在二十一世紀的我們，幾乎天天都要面對PM2.5的難題，活動也受限於呼吸困難、不能外出。風力發電還是核能發電？是個大課題！身為小學生的我們也很著急。看到虎尾科技大學的教授與學生合力發明了葉綠素電池的報導，讓我們興起何不動手做做看的念頭。利用身邊隨手可得的植物葉子，萃取光合作用後產生的葉綠素後，透過適當的封存在自製的電池裡，讓它產生電力，連接在生活中常用的小電器，提供一般日常生活之所需，減少使用需要回收的電池量，隨手做環保。實驗中發現應用植物的葉綠素真的能發電!但是跟葉綠素多寡和天氣息息相關，如何萃取葉綠素？萃取後的封存方式是關鍵，可以決定電力的可利用情形，也是本實驗的課題。

魚鱗往往被當成廢棄物丟棄，其實魚鱗中富含膠原蛋白，具有凝膠性，且會被蛋白質水解酵素分解成更小分子的胺基酸。因此，我們設計了一系列實驗來了解魚鱗膠原蛋白的提取、凝膠與水解現象。研究發現：1.熬煮不同時間會影響魚膠提取量。2.製程改用玻璃鍋具或悶燒鍋能增加魚膠提取比例。3.驗證傳統製程中加入白醋或檸檬汁的步驟，是為了有去腥的功能。4.魚膠的凝膠性會受濃度與溫度的影響。5.在了解木瓜酵素會使魚膠產生水解現象後，透過TLC檢測魚膠水解液與胺基酸標準品比對，發現魚膠水解液確實分解成更小分子的胺基酸。6.藉由品評了解魚膠運用在凝膠食品上有其可行性。從我們的探究，可推廣將魚鱗廢物利用，成為一種愛物惜物的綠色行動。

本研究探討銅、鐵、鋅、鉛、鎳重金屬逆境對南國田字草（Marsilea crenata）之影響，針對南國田字草睡眠運動的小葉開閉合角度及所需時間進行量化與質性分析。結果顯示，重金屬離子會延遲或縮短小葉開閉合所需時間；重金屬離子影響南國田字草之小葉夾角以鐵離子最為明顯。由實驗可發現南國田字草對重金屬離子皆有吸附性，對於水域環境之重金屬清除具有重要意義。隨著種植時間增加，南國田字草小葉開閉合角度差在重金屬離子濃度100 ppm以下多有上升趨勢；在100 ppm以上則出現下降趨勢。隨著濃度增加，可發現銅、鐵、鋅、鎳離子皆會使角度差出現下降趨勢。分析植株的生長狀況，可推估南國田字草對不同重金屬離子之耐受度，並藉以判斷重金屬離子影響植物生理時鐘之機制。

節能與降低二氧化碳已是全世界各國共同努力的目標，為了解決空污嚴重問題，政府鼓勵民眾汰換老舊機車，選購節能、低汙染的電動機車。本研究以高雄地區為研究範圍，採用問卷調查，以及利用地理資訊系統進行繪圖分析，檢視民眾使用或購買電動機車的意願，並探討設置電動機車充電站的配置，以期達到電動機車推廣之目的。研究結果顯示，政府與業者能藉由舉辦試乘活動的體驗式經濟，以增加消費者的購買意願；其次，現有電動機車所使用的電池都有所不同，若是未來能有個公版電池和雙容規格的的電動機車，可提升其便利性。最後，擴增加電站的數量，減低使用者的「里程焦慮」，有利於推廣電動機車使用的服務範圍。

高斯計是一種磁場檢測計，用於檢測磁場強度，像電動機及發電機的磁場強度，影響著功率大小及效率的問題，磁場強度的檢測有助於生產品質精良的馬達。然而一支專業的磁場檢測計的價格相當昂貴，我們希望能探索科學知識並自製高斯計，進而運用在更多的方面。 從改善第一代的擺盪式矽鋼片開始，針對第二代的霍爾元件式的檢測實驗，最後第三代的控制ARDUINO結合LCD顯示介面，成功檢測出磁鐵的極性與強度數值，達成快速與穩定的效果。 在生活應用方面，以線徑0.4mm的漆包線自製電磁閥，實驗測得近600公克的磁吸附力，發現磁場強度與磁吸附力的關係，以及磁場強度與馬達功率的關係，成功實現了高斯計的多元應用價值。

台東「水往上流」一直都是可以迷惑大眾的有趣自然現象，因此成為台東熱門的觀光景點，許多網路資料也都針對水往上流現象提出各種猜測與解釋，我們首先透過問卷調查的方式蒐集一般民眾對於「水往上流是如何形成？」這個問題的想法，並藉由實地訪查探究了解當地水流與地景的真實情況後，明白當地是如何藉由樹臺、水道、車道的三條不同傾斜線造成「視錯覺」，將明明是向下傾斜0.6度的水往下流誤以為是「水往上流」。我們最後還以「水往上流」這個地景條件來設計操作實驗用以建構模型，此模型包含了「傾斜角度」、「方向」以及「顏色組成」等，以提供未來在工程上應該如何才能夠維護當地奇特自然現象的一些實質建議。

本研究觀察到現有門禁的流程仍有改善空間，因此著手製作與傳統門禁不一樣的系統，希望能改善其繁複的使用流程。透過物聯網、深度學習和手機應用程式的組合，便能實現這樣的效果。在門前透過樹莓派拍下訪客的照片，傳到電腦後進行影像辨識，初步決定是否要為其開關門，並將結果傳給主人手機，再由主人決定最終的開關門。本次研究目前已成功造出一套完整系統，能即時傳達通知，且辨識的準確率已可達八至九成。

本研究的產品目標為輕巧攜帶方便，計可用於室內小坪數的房間，和室外露營場所，直立式設備配合台灣窗戶形狀，並透過配重均勻設計可安裝於窗戶或者直接放置於地面，而目前國人露營風氣盛行，但全球暖化的影響，在郊區的露營區夜晚的舒適度。研究成果經過性能測試，可以有效將四人帳在環境溫度控制在30℃下有效降溫至人體舒適溫度22℃，並且在環境溫度控制在19℃下，可將帳棚內溫度保持在28℃。証明此設備是可以做冷、暖氣器使用。