第59屆--民國108年

能源轉換及儲存裝置是目前科學發展的趨勢，本研究嘗試以植物軀幹為原料或是樹脂為原料發展孔洞碳材，並應用於電雙層電容器充放電，本研究除了探討不同植物碳的電性差異並改良，也致力於尋找樹脂碳的最佳合成參數。 透過大量數據確立自製電路參數，用於鑑別碳材電性差異，確認甘蔗渣、椰子纖維碳都具有發展潛力。此外，酸前處理及鹼前處理則分別對合成所得甘蔗碳、椰子纖維碳充電有明顯提升電性的效能；在以酚甲醛樹脂為前驅物合成人造孔洞碳方面，確認沉澱pH值為pH6~7、重量比ZnO/PF=5~7、碳化溫度800℃所得碳材有較佳的電性效果。以0.1 g碳材封裝成電容經自製電路檢驗400秒內電性，得平均放電電量：鹼-椰碳超容為2660 mC，孔碳超容為3083 mC，商用電容則為3233 mC。

塵蟎為許多人的過敏原，為了瞭解塵蟎，我們進行一系列的實驗。我們發現：（1）塵蟎以歐洲室塵蟎數量最多，美洲室塵蟎次之。（2）塵蟎步行速度快，在不同環境中會快速找到適合匿蹤地點。（3）塵蟎在覓食過程也會注意藏匿身體，善用食物將自己匿蹤。（4）美洲室塵蟎較喜歡濕度低和溫度較高的環境匿蹤，歐洲室塵蟎較喜歡濕度高和溫度較低的環境匿蹤。（5）有部分色光照射下，會造成塵蟎的運動速度趨緩；更在紫外光照射下，兩種塵蟎皆無法動彈的反應現象。（6）在自製攀附力測量器中，塵蟎所承受的傾斜角度約在110度到180度之間，攀附能力佳不易掉落。

本研究源自於去年暑假時，自製「左右逢源」科學玩具，探討影響因素，結果發現： 一、動力系統組：重物越高，轉軸轉動圈數、纏繞時間、擺錘纏繞圈數越多。表示重力位能越大，傳遞的動能越大，擺錘纏繞圈數較多。 二、轉軸旋轉組：以大齒輪傳小齒輪，轉軸轉動圈數最多；小齒輪傳大齒輪，轉軸轉動圈數最少。轉軸高度越低，纏繞圈數最多；轉軸高度越高，纏繞圈數最少。 三、齒輪傳動系統： (一)扭力大小：以齒輪傳遞至較大齒輪時，產生的扭力較大，齒輪傳遞至較小的齒輪時，產生的扭力較小。 (二)扭力與擺線仰起角度關係：扭力越大，擺線仰起角度越大；扭力越小，擺線仰起角度越小。 (三)扭力、擺線仰起角度與纏繞圈數關係：大齒輪、中齒輪傳遞系統，都是擺線仰起角度越大，擺線纏繞圈數越多；擺線仰起角度越小，擺線纏繞圈數越少。 四、擺錘纏繞組：擺線越長，纏繞越多圈；擺線越短，纏繞越少圈。擺錘重量太輕，旋轉時容易甩太高，造成打結；擺錘太重，旋轉時不容易轉動，造成圈數減少。

海洋廢棄物無所不在，有大有小，其中一部份被生物吃了進去。家鄉的魚也無法倖免，本研究發現50%的魚腸胃樣本中有塑膠的蹤跡，纖維狀有75%、片狀有12.5%、顆粒狀有12.5%，這些塑膠都屬於微粒，要用顯微鏡放大觀察。本研究在魚腸胃中無發現肉眼可以輕易辨別的人造垃圾。

獨居蜂是一種沒有社會性行為的蜜蜂，多樣性高但豐富度逐年遞減。市面上已出現了許多提供獨居蜂居住的人工巢室，然而實際效果未知，於是我們利用隨手可得的竹子與木板探討自製獨居蜂旅館的可能。野外觀察結果顯示，獨居蜂偏好入住於竹管、內徑0.7~1.0cm、深度18~26cm、離地高度80~140cm、背陽、靠巢室邊緣等，我們也發現獨居蜂築假巢的行為，真假巢的比例約為1:1。接著將各項觀察結果做成實際的最佳化獨居蜂人工巢室，與市售的獨居蜂旅館放置在實驗樣點一個月。在野外樣點中，自製的獨居蜂人工巢室六角形與星形築巢率分別為33%和47%。此研究結果證實了獨居蜂人工巢室的最佳化條件有助提高使用比例，將對獨居蜂保育與研究提供基礎且重要的參考資料。

分析Vitamin B2水溶液照射UV後的光譜穿透率，在可見光400~530nm左右的範圍，穿透率有穩定上升趨勢，因此利用此特性，以此波長的可見光源(LED燈泡)來穿透Vitamin B2溶液，並利用Arduino光敏電阻類比數位轉換法的ADC值變化，檢驗Vitamin B2溶液曝曬之紫外線強度，並建立檢驗標準曲線。同時利用Vitamin B2照射UV後在波長350nm以下UVA、290~320nmUVB及260nm以下UVC的波段穿透率反而下降、遮光效果增強的特性，探討其在防曬應用上的可行性，將Vitamin B2溶液加入甲基纖維素、TiO2、疏水性高分子(PTFE鐵氟龍)等無毒材料，成功自製一瓶效果絕佳的防曬乳液。

本研究從探討漂浮性貝類紫螺在台灣東北海岸出現的時間為起始，透過實地採集與海氣資料的收集、分析，找出紫螺漂流上岸的洋流與天氣條件。再以自製模型模擬印證紫螺出現的天氣條件。研究結果發現紫螺在西太平洋漂流的路徑與許多魚苗相同，因此在福隆上岸的天氣條件與魚群大量出現時期相同，可作為當地洋流變化與漁汛期的參考指標。紫螺的上岸也可作為當地沙灘污染的指標，一波波紫螺的到來也意味著海沙中的輕質塑膠微粒正在快速累積當中。

三角形的外心O、重心G、九點圓圓心K和垂心H會依序在同一直線上，這條直線就稱為三角形的歐拉線，滿足OG ̅：GK ̅：KH ̅=2：1：3。我們發現當多邊形有外接圓時，也會有相對應的結果。即圓內接(n≥3)邊形A1 A2⋯An-1An的外心O、重心G、歐拉圓圓心K和垂心H也會依序在同一直線上，不妨稱此直線為圓內接多邊形的歐拉線，滿足OG ̅：GK ̅：KH ̅=2：(n-2)：n。 此外，我們發現三角形的外心O、內心O1、旁心三角形的外心O2也會共線，且O點為O1 O2 ̅的中點；而當多邊形同時有外接圓和內切圓時，也會有相同的結果。即雙心n(n≥3)邊形A1A2⋯An-1An的外心O正好是內心O1和旁心n邊形的外心O2之中點。

本研究想知道捕蠅草的捕食動作是如何產生。以B52捕蠅草為例，以迴紋針輕觸捕蠅草內感覺毛連續兩次，使捕食器閉合。當刺激感覺毛時，會產生一個電位差；第二次刺激，會再造成電位改變。實驗發現碰觸間隔40秒後閉合機率為0%；進一步實驗得知捕食器大小與電位差無絕對關係。十個不同捕食器第一次與第二次碰觸電位差均落在︳84︱mv到︳142︱mv之間，而前述實驗中第一次碰觸捕食器的最小電位差為︳60︱mv左右，故另行設計實驗，藉由電刺激器輸入60mv電刺激，捕食器閉合機率為0%；僅一次輸入140mv電刺激，捕食器閉合機率為100%，證實只要刺激的電壓夠大（相當於兩次碰觸的電位差總和），即造成捕食器的閉合。當捕食器離開母株超過28分鐘後閉合現象便消失。

在實驗過程中意外發現特定比例的乙醇水溶液會出現流速的極值，及溶液混濁的現象，因此引發我們進行有關"微胞"的研究，像是廷得耳效應、布朗運動、鹽類對膠體粒子的影響、微胞的形狀，進而探討不同碳鏈醇類長度、不同濃度、不同波長的光以及不同醇類的影響。此外，我們利用分光光度計量與電導度計測不同種類溶液的吸光度與導電度。