第59屆--民國108年

行道樹開花後的大量落果，造成騎士生命的威脅。因此，我們希望能使用迅速又有效的方式來清除落果，減少因落果而導致不幸的事件發生。 我們先了解落果對車子行進的影響，於是討論想要製作一個能結合腳踏車、清除落果的掃除機。本實驗探討掃除器對清掃數量的作用、動力對推進器的影響、網子對清掃數量的影響，最後製作『霹靂mouse』，並且改進它的缺點。改良後的『霹靂mouse』，清除落果的成功率提高，對騎士安全有很大的幫助。 我們改良「霹靂mouse」在教室裡移動，清除地上垃圾，加強環境的整潔，並且運用「霹靂mouse」來清除粉筆塵灰，防止空氣高含塵量進而影響我們的健康，除塵效果都能大大提升。

本組實現一個結合磁浮模組、馬達模組及發電模組之自製磁浮-馬達-發電實驗平台Maglev-Motor-Generator (MMG)，探討法拉第定律及摩擦力影響。首先，將實心圓鋁柱加工製成感應-同步合一的同軸轉子，再將強力磁鐵崁入圓鋁柱轉子表面及兩端，並藉由下方固定磁鐵斥力達到磁浮懸空之目的。另外，透過變頻器驅動定子旋轉磁場帶動磁浮轉子與旁邊線圈切割磁力線以驗證法拉第定律及發電與轉速關係。為了提高磁浮穩定，磁浮轉子一端以擋板限制其位移量，調整磁鐵角度、磁力大小來達到穩定之磁浮支撐力，並探討在不同材料擋板下，摩擦力對磁浮轉速的影響。 本作品利用上課所學知識，建置MMG實驗平台來探討轉速與摩擦力及發電關係，最後將研究結果加以分析及驗證，達到科學實驗之目的。

黑棘蟻（polyrhachis dives）為台灣常見本土的大型蟻種；它體型碩大容易觀察，是了解馬蟻生態重要的蟻種，同時也是入侵本島、危害環境的紅火蟻剋星。黑棘蟻對溫度、濕度、食物及水源十分依賴，環境不良便會強力的遷徙。本作品採用剪枝法摘取蟻窩，保持黑棘蟻完整的族群，放置於智慧型黑棘蟻觀察箱飼養。智慧型黑棘蟻觀察箱有以下的特點：1.觀察箱配有Webduino晶片控制溫、濕度感應器自動控制排風系統，使觀察箱保持最適合的環境。2.利用水位感測器及沉水馬達自動補水。3.利用google表單自動紀錄觀察箱的環境變化。4.利用網路遠端操控觀察箱。

我們探究了影響紙花開花的因素，包括紙張種類、纖維與摺線方向、紙張寬度、花瓣瓣數以及摺（壓）的力量、水溫等。結果發現，紙花並不會因紙張寬度的不同而受影響。但紙張種類選擇報紙和未印刷的報紙才會開花，且必須使摺線方向與纖維方向互相垂直。另外，我們也發現了花瓣瓣數如果越多，則紙花開得越快；還有摺（壓）的力量越小，紙花開得越快。 此外，在夾角90°纖維方向中，不同花瓣長度的紙花，花瓣都會展開。在夾角90°纖維方向中，不同寬度的紙花，花瓣都會展開；而在夾0°纖維方向中，不同寬度的紙花，則是全部都不會開。不同摺花瓣的力量與不同花瓣瓣數同時改變時，皆可讓紙花開花，但十二瓣是開得最快的；而當水溫越高時，紙花的開花速度越快。

本研究以宜蘭測站五六月之資料為分析對象，並輔以其他各測站之資料，以進行分析比對，研究分為兩大面向，一是各天氣要素與時間之關係，探討五六月氣候之統計上之特性及近年來之氣溫、降水變化趨勢。二是各天氣要素與滯留鋒位置之關係，探討滯留鋒帶來之溫壓變化及降水特色。 在經過研究討論後，有以下結論: 一、五六月為冬夏半年之過渡，且北臺灣以六月中旬為梅雨季及夏季之分界。 二、近年來有溫度提升的趨勢，然五六月之極端降水無顯著增加。 三、滯留鋒降水在不同測站間有集中或分散兩特性，與帶來降水之風向有關。 根據以上研究結論，研究者希冀能將此結果作為改善預報之參考，並對梅雨乃至五六月氣候特性做進一步之分析。

本研究嘗試以螯蝦動物模式探討社會經驗多寡與性別差異對其面臨壓力反應行為的影響。我們成功建置隔離獨居、集體群居之養殖系統；設計競技缸試驗來觀察螯蝦面對優勢個體的互動行為，再透過十字迷宮試驗進行螯蝦壓力反應(類焦慮行為誘發)之評估；此外，我們發展簡單的影像分析方法來解析影像數據。結果顯示，社會經驗(集體群居或獨居)與性別都會影響螯蝦面對優勢個體的互動模式與壓力反應行為，且性別差異的影響力較明顯，公螯蝦有較高比例的迴避、戰鬥狀態，母螯蝦互動以推擠為主，此外，社會經驗多的小公蝦可能因能迴避生存威脅、處理面對優勢個體所導致的壓力，而更趨於探索環境。

在接觸了Qwirkle之後，我們開始研究如何列舉出形色九連塊。我們發現不管是科展歷屆作品或是網路上的論文資料，大部分都夠過圖文操作來窮舉所有多連塊組合，而且也沒有人將多連塊加上Qwirkle的規則限制，因此開始了這次的研究。研究過程中，我們發現形狀背圖和顏色背圖的列舉是找出形色九連塊所有組合的關鍵。透過背圖和外接長方形的利用，我們發展了3種方法來列舉所有的組合。最後，我們找出了所有形色九連塊並統整了可連接數字與不可連接數字的變化。

本研究主要探討三個部分：如何從有機物中取得碳點、此碳點在不同條件中的穩定性比較，以及碳點的應用。 結果顯示，一般的食物（如本實驗用的洋蔥）能透過烘烤的方式，由燒焦處沖刷下具有親水性的碳點（簡稱洋蔥碳點），這樣的碳點在紫外光照下會激發出藍色螢光，可穩定的分散於水溶液中。探討不同環境對碳點螢光強度的影響時，我們發現洋蔥碳點在NaCl溶液濃度0到1.0 M之間、紫外光照射0到60分鐘之間、pH值3.0到8.0之間有良好的穩定性。碳點的螢光特性可應用在生物顯影與金離子檢測中。前者結果顯示，洋蔥碳點與細胞混合後，在紫外光照下可清楚描繪出細胞輪廓；後者可透過螢光淬滅的程度與金離子濃度做出回歸直線圖，以線性方程式即可求得金離子濃度。

本作品是一個結合車聯網的車內的安全裝置，裝置會在引擎熄火且車門上鎖時，監測車內溫度、二氧化碳濃度，當超過安全值時，會發出警報、搖下車窗，並傳送緊急訊息通知車主，以利救援車內人員。 本作品能藉由網際網路與車主行動裝置連結，車主不只能透過行動裝置查看車內各項數值，車主也可以透過行動裝置控制車窗，未來更能與車商配合，整合至汽車嵌入式電腦，便可以實現更多功能。 汽車的發展為人類帶來了便捷的交通，但是多數人注重駕駛中的安全性，卻疏忽了熄火後車內的安全，每年都會有人在車內缺氧或熱衰竭而喪命，為了防止這樣的不幸再發生，而投入車內主動安全系統。

我們透過一個有趣的「答錯倒扣」題目，深入去分析所有可能的得分，找到其中的規律性，並改變其中的得分和扣分。接著，我們透過「基準分」和「關鍵分」，找到題目的一般性，並整理為公式，透過這個公式，我們只要輸入題數N、得分a和扣分b，就可以馬上知道總共有幾種不同的總分。最後，透過這樣的研究結果，我們還可以與猜題策略做結合。 不同總分個數=∑k=1n（N+2-k）