第59屆--民國108年

本實驗主要探討強力磁鐵磁極與磁力對綠豆萌芽生長的影響。植物生長要素有：水分、陽光、空氣和土壤，但對於磁力因素的影響，相關研究資料並不多；所收集到的報告，大多著眼於磁力大小或磁場強度因子，並未考慮到磁極對植物的影響。本實驗嘗試利用強力磁鐵的不同磁極(N及S)與不同磁力大小，觀察對綠豆萌芽與生長的影響。在綠豆生長過程中，N極對於綠豆株長度約有46.11%的生長促進效果，而S極約有16.07%的生長抑制現象。另以市售標榜「促進血液循環、消除疲勞」之醫療用磁力貼進行檢測與實驗，結果發現磁力貼之皮膚接觸面全為N極且亦有促進綠豆萌芽生長的現象，與本實驗結果「N極促進；S極抑制」推論，相當一致。

自動影像處理一直是個熱門的話題，目前已提出許多提升手機拍攝照片品質的方法。在這份研究中，我們建立GAN模型，嘗試消除手機於夜間拍照時照片中的噪點，並且提升照片畫質。我們先用非成對數據訓練CycleGAN，利用CycleGAN由高品質圖片產生對應的低品質圖片，再使用此數據訓練生成器，藉此達到降噪以及提升畫質的效果。藉由我們的模型，使用者可以透過簡易的方式，有效地去除手機拍攝夜景照片中，惱人且難以消除的噪點。據我們所知，我們的研究是目前最方便且有效的方式，為自動影像處理開創嶄新的道路。

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。

地震常伴隨發生土壤液化。我們發現除了飽和土壤的液化會使土壤失去支撐力而造成建築物沉陷之外，土壤的強度也會隨含水量不同而變化，此現象是受到水的表面張力在土壤顆粒之間產生的基質吸力所影響。我們為了瞭解土壤中含水量影響的情形，設計相關實驗，以建築物的沉陷量檢測土壤的強度變化。實驗推知：當土壤部分飽和時，因水的基質吸力而使土壤強度增強；土壤粒徑越小時，基質吸力愈大，使土壤強度增強；在地震加速度介於150~600gal間時，加速度與建物沉陷量呈線性關係。而在天然土壤中，因含有扁平、粗糙的板岩碎屑、以及細粒的黏土，均導致土壤強度較純石英砂強。希望本實驗資料配合地質調查，可以更有效的掌握填海造陸、填方、河川地區的土壤強度。

本次研究利用打氣機及簡易的變壓器製作可調整流速的裝置，透過自製的排水集氣及水位平衡裝置，成功測量出流速大小。利用示波器截取聲波的資訊，再用Excel進行傅立葉分析，可以找出複合音的頻率。我們自製塑膠笛發現，頻率的大小與氣流流速、氣流到尖劈的距離、空腔體積、指孔大小皆有關聯，於是我們製作不同的塑膠笛，找出它們之間交互作用的關係，最後推出頻率之通式，再用此方程式找出音階，設計了伸縮笛、合音笛伸縮版及指孔版等三種樂器。最後利用透明塑膠管和乾冰，觀察空腔共鳴時，內部氣流的流動情形，找出塑膠笛頻率振動的原理，和實驗結果互相呼應。

本研究從許多幾何研究中讀到「頂外三角形」的研究,我們延伸的「頂內三角形」、「頂垂三角形」以及尤拉線,這四個主題出發,展開研究,試圖串連這四個主題,讓「頂外三角形」不再孤單。 除了探討頂內三角形之外心、頂外三角形之垂心、頂垂三角形之內心與原三角形之內心、外心、垂心共點問題外,更進一步研究頂內三角形之尤拉線、頂外三角形之尤拉線、頂垂三角形之尤拉線與原三角心尤拉線彼此間的關係。 我們更研究出驚人的發現:頂垂三角形之三頂點與原三角形之三頂點六點共圓,並且頂內三角形、頂外三角形、頂垂三角形之尤拉線必與原三角形之尤拉線交於原三角形之外心。 發現令人興奮,應用產生價值,我們努力利用研究的發現,研發其在工程、產業、通訊、交通上的應用。

在資源嚴重耗損的時代，為了找到生長菇類資源消耗最少的最佳方式，我們比較了各種營養源對菌絲體生長的影響。發現菌絲體在固態培養中，氮源上的生長情形為最優，且氮源和其他營養源的生長之間的差距懸殊。我們將此結果運用在自製培養基及自製太空包上。結果顯示，自製培養基中的綠磚及木屑生長情形相似，因此市售太空包跟自製太空包生長情形差異甚小。實驗證實，未來自製太空包足以取代市售的太空包並減少對環境造成損害。

泥火山依地形學觀點可分作噴泥錐、噴泥盾、噴泥池、噴泥盆、噴泥洞等類型，為瞭解影響泥火山地形成型之因素，本研究量測泥漿之泥水比例、含砂量、密度、黏度等物理性質，並以泥火山模型實驗得出模擬泥火山之形貌參數，研究泥漿物理性質與形貌之間的關係。模型實驗之操縱變因包括代表泥漿上升通道之噴口大小以及泥漿種類，泥漿樣本採自台灣南部鹽水坑、小滾水、月世界、滾水坪、及新養女湖之2座不同泥火山，共6組泥漿樣本，並用高嶺土配置不同比例之泥漿另作模擬。結果顯示泥火山地形同時受泥漿有效黏度、密度、泥水比例、噴口大小等多種性質同時影響，除本研究探討之泥漿性質外，可能受其他參數影響泥火山地形成型。

隨著科技的進步，居家生活中許多電器產品因應而生，衍生的問題便是遙控器數量的增加，不僅在使用上容易混淆，也造成了能源的浪費。首先利用嵌入式系統搭配藍牙、Wi-Fi模組、紅外線發射及接收模組，設計出了硬體電路，再利用RF技術用來連結主副設備。此外，利用Java語言撰寫系統的APP軟體程式，讓使用者只需操作手機APP就能學習所有遙控器的訊號，進行無線遙控、遠端操作、即時記錄等功能，接著透過3D列印以客製化設計系統外觀，改善傳統遙控器指向性問題，配合主副設備整合家中所有的遙控器，避免不必要的電池浪費，達到節能環保的效果。整個研究只要使用手機APP，就能不受空間及距離的限制進而控制家中電器，達到「一機在手，遙控無窮」之科學研究。

本次實驗的目的是以蛋殼作為原料，比較水熱法與直接鍛燒法兩種製造光觸媒(CaTiO3)的方法，探討其在可見光照射下，將CO2還原成甲醇的效率。之後我們找出最佳反應觸媒後，以日光取代實驗室的光源，觀察其將二氧化碳轉換成甲醇反應效率。經由CO2轉換成的甲醇可作為燃料使用，藉此捕捉碳、減緩全球暖化所造成的問題。目前以實驗室的光源照射，我們觸媒將二氧化碳還原成甲醇之效果最大可達650ppm。在日光下的的轉換效率則約可以達到77ppm。我們希望往後透過不同的配方與比例製造觸媒，提高觸媒反應效率，使觸媒除了在實驗室，更實際應用在日常生活中。