第59屆--民國108年

本研究主要是觀察絲葉狸藻(Utricularia gibba)葉子特化的捕蟲囊觸發運動之影響因子，還有吸收物質的情形。結果發現此種狸藻捕蟲囊的表皮細胞主要有兩種細胞型態，分別為分布在內外表皮基部的四爪腺毛與半球型腺毛。因此，雖然其缺乏根部吸收功能，但是狸藻捕蟲囊具有輔助吸收養份的功能，水份主要由四爪腺毛基部進入至細胞內，再由內而外開啟的半球型腺毛排除。此外，我們觀察到含氮物質吸收較快，甘油與葡萄糖較慢，兩者的路徑也有差異，另外，我們也發現光照時間與照不同色光，以及在不同溫度下，對捕蟲囊的觸發運動會有不同程度的影響。若能對狸藻捕蟲囊構造更加了解，將可用於生物防治法減少孑孓病媒蚊孳生，或應用於仿生生物學開發負壓捕蟲的工具。

學校的科學中心前的栽培園，整年都有栽培各種植物，在苦瓜之後的短暫日曬休耕，又是輪到玉米甜的活動了。今年我們準備五個品種的玉米種子，分區播種、澆水、施肥等。 當玉米發芽長出幼苗嫩葉時，各種的蟲蟲接著來訪；覓食葉片、產生斑點、捲葉、斷葉等風波一個接一個。 在1~3個月栽培中，最熱鬧的是捲葉風波，葉子有了斑點，仔細一看是蟲蟲的卵---幼蟲，開始覓食，為了保護自己就把葉片咬斷一部份，開始吐絲捲葉；由於覓食、捲葉方式的不同，我們分辨出單帶弄蝶的幼蟲和瘤野螟的幼蟲，也因為覓食、捲葉的不同，使研究更為有趣多元。在三個月中的飼養觀察，提出了許多有趣的事件和難忘的記憶。

本研究利用生活中隨手可得的水管、廢棄椰子殼與竹子(掃把柄)，嘗試研發製作出能同時發出旋律音與持續音的特殊樂器，並探討其旋律音與持續音之間所產生的音色和諧度的變化。 由於「雙管鼻笛」與「葫蘆絲」的構造比較特殊，我們除了探討相關文獻，了解笛類樂器的發聲頻率公式外，還實際操作器械，藉由自製的水管笛驗證管長、管徑與吹嘴對基音頻率理論的可行性。電腦頻譜軟體，除了可以分析主管與副管(和音管) 在各音階的的和諧程度外，更可以作為我們自製樂器微調管長或音孔大小的依據。

本研究探討黃胸泥壺蜂『銜泥建造巢室』的生態行為。結果一：先吸水→做泥球→做巢室→產卵→抓獵物→封口，平均花6小時13分32秒。結果二：水與砂土攪拌→身體下壓→砂土成球狀。體長、胸部與泥球間r值分別為0.84、0.71屬高度相關，推測胸部越大，做的泥球也越大。當抱起泥球4 ∕ 5處，以大顎、左右腳三者平均對乾濕泥球向上施力0.043gw、0.050gw，是穩定且省力的搬運方式。結果三：壺蜂體長與巢底、壺口間大小為2.67±0.14cm、2.54±0.34cm、0.66±0.09cm，r值在0.74、0.84均屬高度相關，推測當體長越大，建造巢底與壺口會越大。卵被產在離壺口約36%的巢室頂端，從上而下垂降約38%。結果四：被寄生率88.5%，壺蜂發現巢室被寄生或破壞，會出現思考性的修補或棄巢行為。

大型離岸風機造價不斐，風速強的冬季發電效能比夏天理想；風力弱時常到風機沒有在轉動！設計小而美、小而能產電的風槳及導風罩設計是我們研究的方向。 我們研究出三培林軸承、自動追風導向的導風罩設計，長軸連接馬達、馬達基座、穩定風槳的積木座設計，均可使風槳受風呈單一方向旋轉而發電。 也測試出馬達銜接風槳懸空套接的減重、低摩擦力的設計，可助雙S風槳在1~3公里/時的低風速下轉動發電，每次4000筆示波器記錄亦可明顯比較各3D列印風槳在不同風罩種類及高度下的產電最大電壓、平均電壓及轉動周期或頻率，123 design 3D列印的輕質雙S風槳在高或低扭力馬達的產電效能可為離岸風電提供可設計參考方向。

本研究主要探討開口管自然頻率的聲音在腔體共振後產生的減噪效果。我們利用穿孔管及密閉腔體自製共振減噪裝置，針對不同的變因設計實驗來驗證，研究結果如下：一、形成共振減噪須滿足條件為：(一)穿孔管長度為欲消除聲音波長的二分之一；(二)最佳開孔位置與入口端腔壁需距離四分之一波長；二、當腔體共振減噪時，開孔數量越多，減噪率越高，有效減噪頻率會越接近自然頻率；三、在最佳開孔位置前後端另外開孔，可同時增加自然頻率附近的減噪率，擴大有效減噪範圍；四、多位置開孔時，孔距對孔徑比為7：3，有最佳減噪率；五、密閉腔體容積會影響減噪效果，容積越大，減噪率越高。

我們透過研究光粒子對光線造成的散射影響下，分析散射光線對應的相關色溫值的變化幅度，去反推那團細懸浮微粒的濃度。若能建立出細懸浮粒子濃度對相關色溫變化值的數據分析的關聯，我們將可以用這套系統應用在各種需要測量空氣品質的情況。 本研究中，我們使用光譜儀所測得光線被散射前後相關色溫的變化，在實驗中藉由自然現象及製造不同波長的光源探討瑞利散射的性質，接著在實驗三中改變煙塵的濃度，與測得的相關色溫變化值比較，得到兩者呈現正相關，也就是說，當一個環境中細懸浮微粒越多，相關色溫的變化量就越大，最後，在實驗四中，我們延續實驗二的方法把散射源改成小水滴，觀察測得的數據得知相關色溫的變化量有一個可能的飽和點。

以不同變因蒸鍍瞬間膠的樣品，粗糙表面，使水珠在物體表面上的接觸角變大，難以停留在樣品表面而不易溼潤表面，發現有疏水性的樣品蒸鍍後表面極少細毛產生，也具平行線條，若無疏水性表面，就以後製方式 (丙酮蒸氣、熱風吹拂)，讓其也具疏水功效。蒸鍍前先用熱水蒸過基板再進行蒸鍍瞬間膠，對基板表面疏水性提升最多。表面疏水性強的試管，在水面上移動速率增加8-26%，投入水中後的速率比沒鍍的試管增加23 %，若蒸鍍後因表面光滑以致沒有疏水性的樣品可經砂紙(100-240號) 摩擦表面，因變得粗糙而呈現疏水性。

本研究先在正n邊形邊上取任意點P、Q，將Q以P為中心旋轉正n 邊形內角度數θ得到Q’，P、Q進行移動，觀察Q’變化的關係與規律性；接續，將P、Q放在「複合正n邊形」進行探討。發現: 在某一範圍時，P、Q在正n邊形上移動時會形成特殊軌跡中空圖形，邊數分別為n與2n等兩類之多邊形，其邊長比一般化公式為l_1+l_2及l_1 、l_2；還有許多有趣的關係，像：1.軌跡圖形內角公式；2.當Q在頂點A上，移動P點，形成Q’之軌跡在｢正n邊形外角平分線｣上；3.Q在任意點上，則Q’之軌跡與對角線¯BD平行且等長…等，並證明之。 最後推出軌跡圖形參數式為 {xQ'=xP+rcos(θ水平夾角-θ) yQ'=yP+rsin(θ水平夾角-θ)，其中tanθ水平夾角=(yQ-yP)/(xQ-xP )，r=√((yQ-yP)2+(xQ-xP)2)，P(xP,yP )、Q(xQ,yQ )之通式詳見作品，結果可應用在掃地機器人及防盜系統上。

一、本研究探討正方形內有一個同中心的正方形，由外部正方形邊上的一個點出發，反覆對內部正方形的頂點作連頂線註一所產生的圖形。 二、我們發現原正多邊形和其內部同中心的正多邊形的邊長比例會有一個臨界值，若小於等於這個臨界值，反覆作連頂線的結果會產生原正多邊形的內接正多邊形，若大於臨界值，則在一定的條件下會產生多角星。 三、原正n邊形與其內部的正n邊形會產生內接正n邊形的邊長比值臨界值為{csc[(n-2)×90°÷n]}2。 四、整理出Xn、外部正方形邊長a及內部正方形邊長b與繪製出來圖形三者之間的關係。