第59屆--民國108年

本研究源於參加Power Tech科技創作競賽，螞蟻雄兵的機械獸要兼顧「接力賽」與「繞圈賽」，因此進行研究。結果發現： 一、不同驅動方式：以馬達並聯、四輪驅動、交換後齒輪排列方式，是最佳速度組合。 二、不同輪子設計：平面輪、輪長17.1cm、間距2.1cm、輪直徑17.1cm和14.25cm的組合、 全止滑，是最快速的設計。 三、不同摩擦力：以止滑墊黏貼四輪，走得最快，繞圈也比較好。 四、不同身體設計：彎曲角度55度、連桿2公分，繞圈圈數多。 五、不同重心位置：重心在內、車軸偏內，繞圈圈數多。 六、兼具速度與繞圈的條件：馬達並聯、四輪驅動、平面輪、全止滑、彎曲角度55度、重心在內、車軸在內，調整原型齒輪排列、輪長11.4cm、間距3.6cm、輪直徑11.4cm(2：2)的組合，在競賽中會有較佳效果。

本研究的主要目的是探討隕石在不同撞擊條件及不同落下地質環境對撞擊坑大小的影響。分成實驗與電腦模擬兩部分：實驗使用自製模擬實驗設備上，使用體積、質量不同的鋼球作為撞擊物，被撞擊物經多次實驗後，採用麵粉上面鋪上粉筆、鹽或細沙；而模擬利用Impact Earth模擬器來模擬隕石進入地球時所產生的隕石坑。利用實驗結果推測月球隕石坑的撞擊角度和產生隕石坑所需的能量，進而推測外星天體上造成隕石坑的隕石大小和撞擊角度。研究結果發現，撞擊物動能愈大的隕石，坑洞大小、震波大小、散射的角度與散射的距離也呈正相關，而被撞物表面材質越軟、厚度越厚，相關坑洞數值也越大，但是，模擬中卻顯示，和地面的夾角愈接近90度的隕石所造成的隕石坑愈大。

本研究運用電鍋加熱過程中之冷凝物理機制來操控水煮蛋熟度，既節能又可同時蒸製多種熟度水煮蛋。研究分析電鍋內溫度變化、斷電時間、盛裝容器內之冷凝水量、水煮蛋熟度等資訊發現：電鍋容量和外鍋水量會決定鍋內升溫速率和加熱時間，進而影響水煮蛋熟度。此外，雞蛋數量會影響水蒸氣之冷凝循環利用，因而延長加熱時間和提高熟度；若將雞蛋以容器盛裝，則會因容器大小和雞蛋堆疊方式阻礙部分冷凝水之循環利用，縮短加熱時間和降低熟度。若要節省電能和時間來蒸製同熟度水煮蛋，可選用小電鍋、減少外鍋水量、以燜鍋替代。最後，以不同方式堆疊雞蛋、包覆鋁箔，再搭配適當外鍋水量和燜鍋時間，可以同時蒸製出多種熟度水煮蛋，進而達到智慧化之效果。

種植小白菜時，偶然看到其在鳳凰木汁液下會有根部上翹的現象，我們深入探討與進行一連串實驗後發現：根部上翹可能為一生存機制，讓其逃離相剋化合物逆境。在驗證根上翹不是滲透壓造成後，我們發現莖也參與此機制。其中，根的根系減少、且可能藉由提高澱粉酶活性降低根尖澱粉體含量，失去向地性而翹起 ; 莖則變粗、變重及彎曲，使植株質心偏移，根部上翹。我們驗證了根部上翹的訊息傳遞因子為ROS與鈣離子：鈣離子會刺激Rboh酵素產生ROS累積，兩分子可能是透過正回饋來累積濃度後，再進而影響根莖的生理變化造成上翹，使小白菜能藉此逃離逆境。未來將深入探討ROS與鈣離子在此機制中的交互作用，並深入了解IAA對根尖上翹的調節。

近年來，台灣食安問題頻傳，食安新聞約有半數違法都與食品添加物有關，尤其是合法添加物的超標更是時有所聞。我們想利用生活中容易取得的東西，找出檢驗亞硝酸鹽、過氧化氫及二氧化硫三種常見食品添加物的簡易方法。研究發現：優碘溶液檢測亞硝酸鹽最適濃度0ppm～50ppm，檢測過氧化氫最適濃度0ppm～6ppm。花青素檢測二氧化硫最適濃度0ppm～100ppm。運用手機色彩RGB分析APP─On Color Mensure及Webduino Smart板(物聯網開發板)的光敏電阻，可以推估三種食品添加物殘留量，其結果與快速檢測試紙、吸光值檢測法之結果相符。研究顯示：無須購買昂貴的檢測試紙，運用簡易方便取得的日常生活物品，並結合免費手機APP及物聯網程式，就可以讓一般民眾在家DIY，檢測食物中食品添加物殘留量。

當一個掛有鏈條的單齒輪轉動時，鏈條會有複雜的運動現象。本研究以調整直流馬達電壓來控制齒輪轉速，並將此現象簡化為兩個方向進行探究：固定角速度ω下短鏈條的運動行為與長鏈條上波動傳遞。經研究分析後，發現在短鏈條實驗中，鏈條下端曲率半徑r與齒輪角速度ω呈線性正相關，而鏈條的質心座標x_cm與鏈條的關係如下式： x ⃗cm×Mg ⃗=-Cω ⃗m 由實驗發現C值的數量級為10-7(kg∙m2⁄(s))，與馬達特性相關。 另外在鏈條的視波速v ⃗s、鏈速v ⃗ch、波動行進位置y的關係為： |v ⃗ |2=(v ⃗s-v ⃗ch )2=-gy+|v ⃗0 |2 且發現長鏈實驗中鏈條張力T與鏈條位置y關係為：T(y)=-μgy+T0 而T0則與齒輪角速度ω成次方正相關。

用沾溼的手指摩擦杯子的邊緣會產生聲音，而且聲音的頻率會隨著杯子的不同，以及杯內所裝入液體的質量及濃度的不同而產生變化。 本實驗是藉由摩擦裝有溶液的杯子產生聲音並探討何種杯子比較適合本實驗之用，以及摩擦所產生聲音的頻率和杯中所裝溶液濃度之間的關係，再用得到的結果來預測和測量溶液的濃度及溶解度的大小。

本研究透過太陽能熱水器的原理引發靈感，設計出了一款金門電話亭造型的「太陽能蔬果乾燥屋」。 研發過程中進行了集熱盒材質、塗面顏色、集熱管孔洞和煙囪位置與空氣對流的實驗，並針對第一代乾燥屋進行尺寸、收納及便於攜帶的改良。實驗結果證實，不管在多雲時晴亦或是晴時多雲，乾燥屋的烘乾效果都較直接日曬好，屋內外溫差甚至可以達到13℃，且放置於乾燥屋內較為衛生，濕度高時，屋內的濕度也較屋外低，濕度差最高來到34%，不同水果在白天6至11小時的戶外曝曬下，水果乾燥率均能達到70%以上，已達到可食用保存和食用的乾燥效果。這套裝置如果可以普及化，便能達到家家都能自製便宜又健康的水果乾，且夏季水果滯銷的問題也能有所改善。

本研究為台東地區高中高職生網路購物習慣調查，研究者先以問卷方式蒐集資料，將資料統計後，以大數據中的K-Means方法進行分析，將資料點投影到3D圖後，再觀察分布的情形，研究者觀察到受訪者在網路購物中消費頻率與消費額之間為負相關、上網時間與消費額和頻率具正相關等，並發現其家庭的社會經濟地位較低的受訪者可能會有較高的網路購物消費額。

不到五分鐘就可自製一個玩法多變的跳跳板玩具，非常引起我們的興趣。經由實驗後我們發現可以透過以下方式，製作出具耐用性且可以彈跳最高的跳跳板。 一、瓦楞板之長寬的極限參考比值應為2，若超過之跳跳板容易凹折、空轉而影響彈跳。 二、首先應使橡皮筋有最大的橫向長度（即越接近瓦楞板的長度）。 三、承上，固定此橡皮筋長度後，接著再考慮使橡皮筋包覆面積占瓦楞板面積比介於17.14%至28.57%的橡皮筋寬度值。 經過以上設置的跳跳板，就可產出跳最高的跳跳板了。