第60屆--民國109年

有一天晚上看到電視「女兵日記」，其中最讓我驚訝的是女兵的「匍匐前進」，也就是在地面爬行，雙手和雙腳都呈現八字，交互爬行。剛好學校的「園遊會」，也有一個活動，很像「蛙人前進」，只要轉動操縱桿的左右扭動，就可以控制「小蛙人」的匍匐前進，真有趣。 我們從設計製作「小蛙人匍匐前進」的玩具中，發現小蛙人的前進是靠著穿過吸管的繩子和管子間一來一往的阻力，使小蛙人前進，而且會朝向「八」字的尖端前進。如果把試驗器材變大，就可以應用在日常生活中的搬運物品及輸送物品。利用繩索、塑膠管及木板，就可以製作簡易輸送物品的器材，由樓下的人操作，使物資安全的送上去。

本研究目標是同時利用太陽的光和熱，製作可發電同時淡化海水的機器。 我們利用菲涅耳透鏡聚集陽光增加發電量，根據實驗數據製作出聚光發電方塊，可以增加發電量29%，而且還解決太陽能板串聯的問題製作出聚光發電組。 接著要增加海水蒸發量，所以設計了吸水紙圓柱增加表面積，結果能提高淡水產量69%，我們也用實驗數據設計了導流板和淡水收集管。 再來我們在整台機器外圍裝了反光鏡，用實驗數據設計了反光鏡的大小和使用方式，不但發電量增加30%，海水溫度也更高。 最後我們用整套機器進行測試，三天產生275.35g的淡水，拿來泡綠豆結果100%可以發芽生長；發的電也能用來加速產生淡水，裝置能成功運作，真的是太棒了！

平面上，P點為△ABC內部任意一點，AP、BP、CP分別交△BPC、△CPA、△APB這三個三角形的外接圓於A'、B'、C'。若△ABC為銳角三角形，則PA'/PA·PB'/PB·PC'/PC≧8，等號成立時若且唯若△ABC為正三角形，此外，並以三角形的三內角來表示P點為費馬點、外心、內心、垂心、重心時的確切比值；接下來推廣至n維空間，當P為任意n+1單體A1A2....An+1內任意一點，A1P、 A2P、…、An+1P 分別與n+1單體P-A2A3...An+1 、P-A1A3...An+1 、…、P-A1A2...An 的外接n-1維球面交於A1、A2、…、An+1，滿足Πk=1n+1PAk'/PAK≧nn+1，等號成立時若且唯若PAk'/PAK=n，k=1,2,...,n+1，其中n≧2。再藉由任意點的結論，可以應用於直接生成或快速解出許多特殊類型的三角函數不等式。此外，從主要的不等式還可以得到Σk=1n+1AkP/AkAk'=1，此時P點為n維空間中任意一點，最後，我們把圓改為圓錐曲線，再進行線段比值的探討。

火流星於空中爆炸及撞擊地面之型態，以模擬實驗觀察空中爆炸後碎屑雲及撞擊地面隕石坑現象。撞擊模擬利用BB槍射擊(1焦耳動能)不同地質層，得到與現實相同結果： (1)模擬之撞擊坑多數有形成環形山及中央丘 (2)無論不同角度、模擬物質量，隕石坑都接近圓形。 另發現乾燥土壤(125-250μm)，長寬深不會因為撞擊角度改變；玉米粉(10-15μm)，角度30度-90度所形成之隕石坑，長寬與深度比值接近，15度因撞擊時間較短差異較大，撞擊能量與地質作用占較大影響因素。以土球進入水中不同介質做測試實驗，有碎屑產生。在氣球內放入玉米粉等小顆粒粉末，在不同移動角度下，皆成功模擬出羽狀碎屑雲、蝴蝶狀衝擊波，與2013年俄羅斯隕石事件及通古斯大爆炸相符。

我們探索虎斑烏賊捕食動態獵物行為，分析捕食策略，建立捕食行為模型。結合程式控制機械手臂帶動蝦子移動，高速攝影機連續拍攝烏賊細微行為變化，再藉助新近問世機器學習軟體DeepLabCut快速量化烏賊姿勢變化，並發展修飾演算法修正DeepLabCut輸出缺陷，提高辨識率，讓軟體動物烏賊的姿勢辨識首次成為可能，從而建立分析捕食行為的大數據。烏賊捕食動態獵物時嘗試與獵物同步行進，即使烏賊已游進它的攻擊腕可觸及距離，仍有漫長的捕捉等待時間，創造同時滿足注視與定位獵物條件的最佳捕抓時機，才在視覺回饋參與下射出攻擊腕捕捉獵物。我們依此提出新的烏賊捕食行為模型，可以同時解釋動態與靜態獵物的捕食行為。我們認為烏賊等待最佳捕抓時機的策略是智力的表現。

本研究利用加裝塑膠翼片的保麗龍球，觀察球體在水中浮升的軌跡、升速和轉速，並比較相同球體在風洞中的表現異同。 在水中只要二翼球體升速和轉速比值(升轉比)≦6.8，六翼球體≦8.04，便能垂直穩定浮升，以角動量穩定球體尾流產生的振動。翼玄和翼展愈大，攻角愈小，都能有效降低升轉比。我們再複合水平旋翼和側翼，以側翼破壞維持穩定的角動量，使球體以螺旋軌跡浮升，增加上升時間、改變橫移幅度和轉速，並推導出柱狀螺旋方程式。 在風洞中，展玄增加及攻角減少，也同樣可以提高轉速維持穩定性。根據前述研究結果，我們設計(1)氣體流速計：可根據振幅，量測1.5m/s到4.0m/s的風力變化。(2)潛水員定速浮升器：調整旋翼攻角、展玄尺寸和浮球大小來控制升速。

本實驗主要研究水生生物水蚤(Daphnia magna)在處於不同濃度的環境毒物（農藥）—益達胺時，水蚤的行為、心跳、死亡率是否會受到影響。我們的實驗結果顯示：1.在遠低於文獻記載及市售益達胺建議的最高稀釋倍數下的濃度—極低濃度0.0001ppm時，水蚤的移動距離即明顯縮減。2.加入農藥後，水蚤心跳也呈現下降趨勢，顯示其會受農藥影響。3.在0.05 ppm時，小水蚤死亡率大幅提高；在加入農藥後，大水蚤的死亡率也大幅提升。且水蚤位於食物鏈底層，若水蚤受到環境中殘留益達胺的影響，即使是極低濃度，也可能使得水蚤族群活性降低甚至死亡，進而可能對上層的掠食者造成危害，並使生態系統失去平衡。

本實驗使用分光光度計檢測費氏弧菌菌液濃度的OD600吸光值，並以其判斷費氏弧菌的生長情況，測量各實驗組中細菌含量的差異。 首先檢測其生長情形最良好之鹽度，再以最適鹽度做為培養基基底，並用於檢測有機、無機汙染物對於費氏弧菌生長的抑制效果，並將所得結論用於實測東北角海岸線汙染，分析各種汙染物及各地海水下菌液OD600數值之間的關係，進而探討各地海水所受到的汙染程度並嘗試了解其汙染因素。 為解決耗時過程，我們採用海藻酸鈉可形成凝膠的特質，將費氏弧菌以膠球固定化，加入對應的自體誘導物N-(3-oxohexanoyl)homoserine lactone，並測試其發光、發熱的強度。加入待測汙染物及樣本，測量發光強度，若和上述OD600實驗所得的數值正相關，則能夠以此方式迅速進行海水水質檢測方式。

本研究旨在探討不同海拔高度血氧飽和度、體適能與高山適應程度之關聯性。利用高山適應評分系統為受試者分組，再進行各組體適能測驗成績及不同海拔高度測量之血氧飽和度之研究。研究結果顯示： 一、血氧飽和度會隨著海拔高度上升而下降，於相同海拔高度，適應較差者之血氧飽和度比適應較佳者低。 二、體適能部分項目（立定跳遠、800/1600跑走）會影響學生於高海拔的適應狀況。 建議可利用本研究結果，針對體適能立定跳遠、800/1600跑走成績較差者加強訓練，登山過程中多關心血氧飽和度下降幅度較大的同學，以減少在高海拔地區不適症狀的發生，期望本研究結果可供校方或其他單位日後安排登山行程參考。

本研究探討利用過期廢油及保麗龍，配合導電導熱性優異的石墨烯粉末，製作環保導電油墨。研究動機在於將過期廢油與保麗龍進行二次利用，發展新科技產品。石墨烯方面，我們比較三種粉末，評估次級品或下腳料的可用性。 本研究分為五部分，第一、二部分探討石墨烯的結晶物性，元素組成及粉末的微觀片狀形態。第三部分探討石墨烯粉末的導電性與其片狀形態之關聯性。第四部分探討廢油是否能與石墨烯相結合，測試石墨烯的吸油度，第五部分我們嘗試自製導電油墨，利用廢油混合石墨烯粉末，同時也利用保麗龍及適當溶劑，調製成溶液作為稀釋及成膜劑。初步我們已成功得到性能不錯的導電塗膜，並自己組裝電路，由燈泡亮度展示塗膜的導電性。