第60屆--民國109年

受花蓮港東堤擴建後的突堤效應影響，花蓮北濱及南濱海岸的侵蝕現象十分顯著。為此，第九河川局增設了許多維持灘線的設施。本研究以等比例縮小仿造花蓮港鄰近區域進行實驗，發現花蓮港外海的波浪受到花蓮港東堤影響產生繞射現象，使南濱海岸受侵蝕的情形大於北濱海岸。因此，本研究主要針對南濱海岸離岸堤的建造對減緩南濱海岸侵蝕效果進行實驗。在我們的實驗中，我們發現離岸堤對於減緩海岸侵蝕情形有相當大的幫助。本研究另外改變離岸堤的擺設方式，試圖找出離岸堤對於減緩海岸侵蝕最佳的方法。我們的初步實驗結果顯示，當離岸堤與海岸向北夾135度以及排成 ︿ 型時，具有良好的抗侵蝕效果。

腦創傷(TBI)為阿茲海默症(AD)高風險群，其病理機制尚待闡明。已知中藥細辛具抗炎效用，是否具神經保護效果仍未知。本研究目的是探討細辛對TBI療效及其作用機制。以氣壓誘導神經元損傷，給予不同濃度細辛以評估神經元存活率，以酵素免疫吸附法評估發炎激素(甲型腫瘤壞死因子；TNF-)及抗炎激素(介白質素-6；IL-6)；西方墨點法分析AD相關分子，包括類澱粉樣蛋白(A)、類澱粉樣前驅蛋白(APP)、切割酵素(BACE1)及細胞死亡蛋白(MLKL)表現，以流式細胞儀分析神經元死亡型式。結果發現，細辛能增加神經元存活率，降低TNF-、A、BACE1、MLKL表達及壞死性凋亡，提升IL-6及維持APP表現。因此推測，細辛可有效降低神經發炎反應、促進抗炎激素表現，改善AD相關風險分子表現，以達到神經保護作用。

為延伸國中教材中測定植物葉片澱粉有無的方法，使具有比較澱粉多寡之功能。我們設計出能將澱粉半定量分析的簡易方法—米字檢測法：利用「澱粉與碘液產生的深色錯合物，會因澱粉濃度不同而對米字圖形產生不同遮蔽率」之原理，製作「澱粉濃度—米字遮蔽率常模」。應用上，我們建立了米字檢測法標準操作程序，對照常模後即可快速比較葉片中澱粉含量；相較分光光度計吸光值或沉澱法，米字檢測法具有便宜、器材簡單、操作簡便等優點。我們並從校園植物篩選出日日春(Catharanthus roseus)與芳香萬壽菊(Tagetes lemmonii )，以米字檢測法進行葉片澱粉代謝實測；發現不同植物在不同季節及光照變化下，葉片中澱粉含量變化也不同。驗證米字檢測法於探究植物澱粉代謝上具有應用價值。

本實驗分成電磁鐵特性研究和自動化磁浮運輸工具的探討，在電磁鐵特性的實驗中研究影響電磁鐵磁力大小的因素。當電磁鐵的矽鋼片數、漆包線纏繞匝數和電磁鐵的通電電流愈大皆使電磁鐵的磁力愈強。磁浮運輸工具實驗中目的為發展能使車體平順運行的磁浮軌道，並探討負重對車體懸浮高度的影響，再利用做出的磁浮運輸工具探討列車移動時的順暢度、穩定度和振動情形。在製作磁浮運輸系統的實驗中發現：電磁鐵磁極轉換的頻率、電磁鐵的間隔、磁浮車體的初速度和車體寬度會影響磁浮車體運行順暢度，其中吸引時間介於0.290秒和0.300秒時，可以使列車移動最順暢；吸引0.310秒時為等速運行；振動幅度在0.275秒到0.340秒時較穩定。

作品延續2019台北市科展作品「逆風而上」，我們將橫流風扇改成垂直式，以3D列印設計機構本體，並組合塑膠齒輪做成纜車，自製類低速風洞，提高風速避免亂流，完成實驗；作品經四次改善，具備以下功能： 1. 可以順、逆風行走，各方向吹來的風均可以利用 2. 纜車可以控制正反向行走 3. 空車無負載時可高速行走，以節省時間 4. 低速行走時，扭力增加，可負載重量 5. 具煞車和減速功能 6. 在纜車停用且有風的情況下，可發電並儲存所產生的電能，以備無風狀況下使用，更貼近生活。 作品測試：分別以自製類風洞測試，與不同坡度實驗，施予不同方向強、弱風等實驗，結果顯示：纜車扇葉轉數與行走速度均有一致規律。荷重實驗：本體重234.7g，在坡度10°可以荷重1,900g，速度達0.28cm/s。

本研究利用廢棄綠香蕉皮萃取鞣酸，開發出綠色優質產品蕉鞣豆皮膠膜替代塑膠類製品。首先探討綠香蕉皮溶出鞣酸的最佳條件，再將綠香蕉鞣酸與固態蛋白結合的產品，進行防水、收斂性、酸腐蝕試驗，除了組裝導電裝置以測試防水功效外，也參考課本改裝為強韌度及酸腐蝕測試工具。研究結果顯示綠香蕉皮在pH7溶液下加熱80-90度30分鐘，溶出鞣酸量最多；綠蕉鞣酸液與固態蛋白結合，對銅片形成保護層有較佳的防水能力，也能耐酸腐蝕及較強的韌性。根據防水、收斂性、耐酸腐蝕作用，用自製綠蕉鞣酸液浸泡豆皮並噴食用油後形成綠香蕉鞣酸豆皮膠膜改善乾裂問題，除了取代封口膜、保鮮膜，還可做成食用吸管，達到減塑目標是值得推廣的綠色優質產品。

電腦能幫我們烘培鳳梨乾嗎？家鄉居民種植的鳳梨豐收時，也要擔心價格的下跌。我們融合家鄉和專家提供的鳳梨烘培法，設計了多個實驗，想要找到更好的烘培方式。 要能順利完成這些實驗，必須要在烘培的過程中，不斷的改變烘培溫度，如果由人工操作，將是一個不可能完成的任務，因此我們想由電腦來幫忙控制果乾機的溫度。 利用學校所教的程式設計，我們結合了Arduino微控卡、感測模組、果乾機，自製了一台變溫果乾機，藉由電腦程式，我們能控制烤箱中的溫度，並將相關資料儲存起來、分析利用，因此成功的完成了實驗，也烘培出了好吃的鳳梨乾，而且在創新口味、增加保期、縮短時間、節約電能上，都能有改進，電腦確實幫我們烘培出了優質鳳梨乾。

球體在旋轉平台上的運動分三階段：進動階段、螺線振盪階段、打滑階段。進動階段、螺線振盪階段為兩個運動模式的疊加：迴旋半徑漸增的螺旋線運動、向平台中心靠近的平移運動。當迴旋半徑漸增至滑動摩擦力的上限值，球進入打滑階段並向外甩出平台。 研究紀錄球體質心運動參數，並以接觸點準靜態理論計算及滑動-滾動摩擦模型進行數值分析，找出各種變因與運動參數間的關係。 結果發現滾動階段中鋼球作迴旋運動的頻率f球和平台旋轉頻率f盤和有正比關係，且比例值和球標準化轉動慣量δ正相關。由滾動階段過渡到滑動階段的最大迴旋半徑Rmax和f球2成反比、和δ呈負相關、和滑動摩擦係數μk成正比。滾動摩擦使球向平台中心靠近，也使迴旋半徑漸增。平台傾斜時，球體的運動向水平方向偏移。

本研究經由製作果皮酵素的過程與洗淨力實驗，試著找出兼具成本低廉、洗淨力優、香氣怡人等優點的果皮酵素，有以下發現： 一、攻略一、二： 1.改用糖蜜、黃糖及白糖亦能成功製作果皮酵素，效果不比黑糖粉差，且能降低成本，尤以糖蜜為佳。 2.果皮成本：西施柚〈柳丁〈鳳梨〈混合〈檸檬〈橘子〈紅龍果 3.糖類成本：糖蜜〈白糖〈黃糖〈黑糖粉 二、攻略三、四： 1.兼具成本低廉、洗淨力優、香氣怡人三項優點的水果前三名：鳳梨、柳丁、西施柚 2.洗淨力前三名：柳丁、鳳梨、檸檬 3.香味前三名：鳳梨、檸檬、橘子 三、攻略五： 果皮酵素製作，柑橘類水果以柳丁果皮製作的酵素洗淨力最佳，在校園清潔磨石子地板、清除水皂垢或廁所環境維持，效果良好，值得推廣。

濃厚氣味的中藥，吃了能讓人強健體魄，那植物服用後呢？研究發現，綠豆能感受肉桂粉中的氣味分子”肉桂醛”，並透過改變其生理與生長的發育來減緩其在鹽逆境下細胞死亡的程度，提高長期耐鹽能力。本研究顯示，熏完肉桂醛的綠豆能透過減少氣孔數、使澱粉代謝、增加根系來應對鹽逆境下的缺水問題，在生化研究方面，能透過在根部提前累積脯胺酸來應對滲透壓逆境。此外肉桂醛氣味能激發綠豆的抗氧化力，我們發現，肉桂醛能讓綠豆提前累積抗氧化物(脯胺酸、抗壞血酸)，另能提高抗氧化酵素活性(POD、APX)來應對鹽逆境下的氧化傷害。本研究發現綠豆能感受肉桂醛氣味並提升其長期耐鹽能力，期待未來能將研究成果用於農業，減少逆境對農業帶來的損失。