第60屆--民國109年

本研究在探討11層大樓建築物頂樓水塔配合陽台天花板設置水撲滿，是否能有效達到減震阻尼的效果。過程中利用3D列印機自製固定水撲滿設備以及不同形式網狀隔間液體阻尼零件，並以電流調整器控制怠速馬達，自製地震模擬器來模擬不同震度之地震來實驗。 實驗中發現不同液體消能元件加裝網狀隔間，水波擾動震盪越明顯阻尼效果越佳。當地震來臨時樓層越高震盪越大，11層大樓可藉由設置在最高樓處，三組平均排法網狀隔間水撲滿，並配合水位設定六分滿，平行器壁網狀隔間正方形水塔，這種形式雙液體阻尼元件與大樓產生最大共振會發生在模擬震度4級，可以破壞模擬震度5至7級震波對大樓產生的，順向波大樓共振與大樓結構本身扭轉共振，液體阻尼效果最佳。

食安與環境問題是地球永續發展的重要議題，我們以無塑材料幾丁聚醣(CS)與海藻酸鈉(SAL)來製造保鮮膜，研究結果發現：1. 幾丁聚醣(CS)加酸水解後可成膜但不防水，加鹼中和後可防水但非常皺。2 .2%CS和2%SAL 無法直接製成混合膜，須以複合成膜方式製膜。3. 2%SAL交聯反應後，可與CS製成膜性較好的複合膜。4.添加天然增塑劑(甘油、蜂蠟、橄欖油)可增加CS-SAL複合膜韌性(拉力)、可塑性及防水性，而添加明膠後，雖然韌性降低，但卻大大增加形變率，可以製成適合包覆食材的保鮮膜。5.加入添加劑後的保鮮膜在防止麵包發霉與香蕉變黑都有不錯效果，但沒有辦法明顯防止蘋果褐變。6.自製保鮮膜在泡過酸鹼後，仍具包覆效果，而加入添加物的保鮮膜具有透氣性。

比較市售7款品牌防曬乳發現其中3款化學性防曬乳1款混合型防曬乳，可以順利將圖案轉印到布料上，轉印結果有下列幾點關鍵： 1.溶劑：以K品牌化學防曬乳約每4平方公分1.5克並加上75%酒精1毫升，可以溶出最多油墨，且有最佳定色效果；若無酒精，單純使用化學防曬乳也有不錯的轉印效果。 2.布料：以表面平整的彈性纖維-萊卡(Lycra)為最佳載體，泡水後進行熱氣相轉印有最佳效果，光照度可從未轉印前1695 LUX到轉印後371 LUX，含有棉布料的涼爽棉棉次之，府綢棉可從轉印前1540 LUX到轉印後275 LUX。

現代科技日新月異，許多人慢慢的接觸了程式設計，例如：Scratch、mBlock、micro:bit。我們的研究以micro:bit作為程式設計，先探究生活中物品的導電性，再以這些可導電的物品加上micro:bit的程式設計，運用「琴鍵編碼表」的邏輯概念，以最少的接線，設計出以下三種可攜帶的科技鋼琴：1、西卡紙與導電材質結合；2、塑膠鍵盤與導電材質結合；3、木片與導電材質結合。只要輕輕的按琴鍵，就可以彈出一首優美的簡單樂曲。為了突破微鋼琴的琴鍵數量限制，我們增設降8度及升8度鍵，可增加彈奏的音域。另外我們也運用了micro:bit板子上的A和B鍵，一按A或B鍵，micro:bit就會自動彈出一首歌曲，非常有趣。

看到水車式增氧機在養殖池打出白色水花，經仔細觀察與文獻探討，我們發現葉片有不同的形式，而且隨著養殖池的大小不同，也會有不同數量的水車式增氧機，究竟什麼形式的水車會有較佳的增氧效果呢？我們自行設計製作了水車打水相關的裝置進行模擬實驗，結果發現：在相同電力的條件下，吃水深度不可太深(20mm)、葉輪葉片數量為8片、葉片長度較短(30mm)、葉片寬度不可太寬(20mm)、且葉片上有孔洞(9個直徑5mm的圓孔)，可以得到較高較遠的水花，落入水中產生的氣泡會較深，葉輪後方的流速也能較快；而在水車葉輪後方加裝導流管，可將水面溶氧量較高的水導流至較深的水域，加上可移動旋轉式水車增氧機的設計，可提升26.67%的增氧效能，更可減少同一養殖池水車的數量。

本研究主要探討添加0.5%薑黃粉對水濂式蛋雞在產蛋後期的影響，選用伊薩蛋雞分成三組，分別在飼料添加薑黃粉、沙拉油，與對照組一起進行實驗，計算每組產蛋率並分析蛋黃類薑黃素、蛋黃顏色、蛋黃指數、蛋白高度、蛋重及雞隻乳酸去氫酶(LDH)活性。產蛋率試驗中發現，薑黃組產蛋率高於其他兩組；而蛋黃類薑黃素試驗發現，添加薑黃的雞蛋薑黃素含量較高；蛋黃綠環化試驗則發現薑黃組的顏色偏淺，推測薑黃粉可延緩蛋黃膜弱化；在蛋黃顏色試驗中發現薑黃組對於L＊、a＊、b＊值高於其他兩組，推測薑黃粉會影響蛋黃色澤；蛋黃指數、蛋白高度及蛋重試驗則發現，薑黃組相較於另外兩者皆無顯著差異；另在LDH試驗中發現薑黃組低於其他兩組，但未達顯著差異，推論添加薑黃粉可降低LDH活性。

本研究發現將水加熱一小段時間後會出現溫度與加熱時間會成線性關係，但是當水溫升高至八十幾度後，因水開始大量蒸發，水溫與加熱時間關係圖則開始轉成非線性關係。另依實驗結果發現會影響溫度與加熱時間關係圖(以水為例)的因素有：(1)加熱方式(2)蒸發散失的多寡(3)輻射散失的多寡(4)受熱面積的大小(5)盛裝的材質。最後建議國中教材要進行溫度(變化)與加熱時間關係實驗時，可以在操作步驟中加入少許沙拉油，可以讓實驗結果更符合實驗公式。

本研究來自對網路上「流化床液體沙池」影片的好奇，想嘗試自製沙池，並探究沙粒種類、高度、排氣強弱及排氣孔距、孔洞尺寸、排列等因素，對沙池液體化影響。研究藉由對「沙池中物體拉動固定距離所需時間」、「沉入沙池物體減少重量」、「浮於沙池物體沒入體積」，定量測量沙池的阻力、浮力、密度等性質，並與「水」做比較，計算液體化程度。研究結果發現最佳沙池裝置為：用顆粒較小的沙、3mm最小孔洞、12cm適中沙面高度、6級最大排氣，排氣孔斜下的裝置，可獲得「阻力、密度約為水的1.5倍、浮力與水相仿」的液體化效果。最後研究以傾瀉實驗證明沙池除了具休閒娛樂功用，也能有效提昇運送固體顆粒的效率。

近來咖啡樹大增，造成在咖啡豆完成生活史的咖啡果小蠹迅速擴散，使用化學藥劑也難以防治。閱讀文獻發現白殭菌可以抑制咖啡果小蠹，因此我們採集帶白菌的咖啡豆進行培育，並透過前置實驗，找出使咖啡果小蠹早期死亡的蟲生真菌。經過菌種鑑定，此蟲生真菌是國外研究提高雌蟲生殖力的茄鐮刀菌。為了進一步了解此菌對咖啡果小蠹的影響，我們設計益生菌及抑生菌實驗。研究結果顯示噴灑4.39*106孢子液可在第3天達到半致死率；4.39*105孢子液可在10天內達到100%死亡效果；將噴灑4.39*106孢子液的咖啡果小蠹放入咖啡豆10天，可達22%長菌率，其殺蟲效果不亞於市售白殭菌，對咖啡樹上的疣胸琉璃蟻無致命影響。未來可將此菌與白殭菌共同運用於咖啡園中，達到生物農藥防治效果。

本研究的目的是探討：運用人工智慧輔助設計風力發電機的葉片，以提升發電的效率。我們從二維葉片剖面出發，以NACA5410翼型為原型，利用XFoil翼型設計軟體與人工智慧找尋最佳升力與最佳升阻比之剖面形狀，經由風洞實驗得到理論值與本文實驗具有相似的趨勢；接著我們基於該剖面形狀用3D列印製作了長方翼，實際裝上發電機後也證實，最佳化後的葉片顯著比原型表現更好；我們接著把實驗擴展到三維，即漸縮翼與翼尖小翼，透過實驗證實這些技巧對於風電效率有顯著的助益；而除了幾何形狀外，因配重可儲存動能的特性，我們也探討葉片設計的結果對配重的影響；最後，由於最佳升阻比之葉片有較低的能量損耗，排列風電機組的組合也得到更好的效果。