第60屆--民國109年

本作品主要研究原圖形與重複疊作頂外圖形之關係。頂外圖形是指以原圖形的頂點為圓心，頂點到外心的距離為半徑畫圓，圓的交點（外心除外）連線形成的圖形為頂外圖形。 我們發現原三角形與其頂外三角形全等、原三角形與其重複疊作頂外三角形的外心、垂心、內心、重心、頂點有共點與共線之性質，接著我們延伸至多邊形觀察是否有與三角形相同的性質，發現四邊形第k層和第(k+4)層會相似、平行，且其頂點有共圓、共線等性質，並推廣到n邊形第k層和第(k+n)層相似、對應邊平行；第k層和第(k+n)層和{4k}外心共線等性質，最後延伸到2m邊形第(m-1)層對邊平行；4m邊形第(4k-3)m、(4k-1)m、(4k+1)m、(4k+3)m層共圓。

本研究分為異葉水蓑衣葉之觀察、激素處理及浸沒生理測定及軟體模擬四大部分，探討葉形變化對浸沒適應的關聯。葉之觀察方面，羽狀葉及卵形葉無普遍的特徵，浸沒葉及未浸沒葉解剖特徵差異大。激素處理後新生葉形沒有改變。浸沒生理測定方面，發現羽狀植株發展出通氣組織、根部成長率較高，然而其MDA含量較卵形葉植株高；卵形植株未發展出通氣組織，明顯抽高，實驗後兩者的過氧化氫累積及總葉面積成長率無顯著差異。最後，以軟體模擬葉片在流體中所受壓力，羽狀葉鋼體模型在高速水流下所受機械壓力較大。期待增加對於兩棲植物適應水機制的理解，並於日後應用在減少農作物因降雨變化劇烈導致收成受損的情況。

現代各國重視環保，醇類燃料電池因此崛起，而其中最為安全的乙醇燃料電池使用之Pt金屬觸媒容易受中間產物毒化降低穩定性，因此Pt與其他金屬形成合金觸媒之相關課題具極高的研究價值。 本研究主要針對鉑錫合金觸媒的結構進行探討，選用內核—外殼型奈米鉑錫合金粒子與無特定結構結合（Random-Alloy）之鉑錫合金進行比較，經由電化學圖表分析後，得到油相法合成內核—外殼型鉑錫金屬觸媒的標準流程。經過乙醇氧化反應的循環伏安法及其他分析測量方法比較後，發現本研究製成之內核—外殼鉑錫金屬觸媒，可以有效使乙醇在較低電位開始反應、提升乙醇氧化之反應活性及維持較長時間的穩定度，可應用於乙醇燃料電池之陽極。

本研究藉由牛肉新鮮度下降會引起顏色變化的機制：肌紅蛋白莫耳吸光度波形在527nm處相交，其固定濃度下總吸光度為定值；在572nm處可測出總吸光度隨變性肌紅蛋白所佔總體比例的增加而下降，開發出檢測裝置作為鮮度計。以D1 mini整合2種單一波長527nm，572nm LED為光源，及BH1750光照度計量測入射光量和透射光量。並以MicroSD卡記憶模組紀錄，計算肌紅蛋白變化率Mb%，來判定牛肉新鮮度。再改進光源為高亮度晶片型LED，縮小體積和TSL2561光照度計模組，運用反射式的偵測不需破壞肉品，加入OLED顯示模組立即顯示計算結果，並由使用者按鈕主控檢測，改善使用者經驗。能有效協助消費者檢測出已超過保存期限牛肉而未敗壞者，可減少食物的浪費，並且可避免誤食敗壞的牛肉引發中毒損及健康。

鋁空氣電池是過去科展研究過的題目，但利用備長炭製作的電池是否能重複使用，能讓風扇馬達運轉時間可以多久，以及如何增加鋁空氣電池的放電效能等問題，在過去的報告中並未深入研究，故引發我們研究的動機。在一系列的實驗下，我們歸納出五點發現：一、導電性好的備長炭，所製作的鋁空氣電池效能會較好。二、備長炭製作的鋁空氣電池，備長炭可以重複使用。三、備長炭濕度稍高，鋁空氣電池讓風扇馬達運轉的時間較長。四、鋁空氣電池的運轉需要氧氣，增加氧氣濃度可以提高電池效能。五、透過補充食鹽水改良的設計，會提高影響鋁空氣電池的效能讓馬達風散連續運轉超過十小時，電量相當於兩顆三號碳鋅電池，此結果希望對發展環保電池有貢獻。

本研究是在探究大賀蓮(Nelumbo nucifera )中螺紋導管（次生壁增厚）的分布、生長特性，並比較蓮絲和蠶絲之應用性。結果發現大賀蓮的根、儲存莖（蓮藕）、地下莖、葉、葉柄、花、果實及種子的導管皆有次生壁的增厚，增厚方式有環紋、螺紋及網紋。蓮的生長時間愈長，次生壁增厚形狀愈複雜，從螺紋導管中抽出一束絲的絲線排數也越多，其中以挺水葉葉柄下端內圈的絲束數及絲束的絲線排數最多，增厚形狀也最複雜。次生壁增厚生成於導管，主要功能在支持植物，而次生壁的增厚不會加速水份輸送的速率。蓮的次生壁增厚可以抽取出來做為布料的絲線，其保暖性、透氣性、快乾性及耐重性都沒有蠶絲（生絲）效果好，但吸水性及耐酸、耐鹼性較蠶絲佳，最大優點為較為環保。

本研究以光度計偵測鉻酸鉀溶液濃度，以其高氧化力特性，定量SO2與C2H2濃度。 結果證實氣體濃度與鉻酸鉀吸光度下降，有高度線性相關。SO2的最適方程式為：吸光度 = -0.2362 x (SO2體積%濃度) + 0.4472，偵測極限1.69%。C2H2的最適方程式為： 吸光度 = -0.146 x (C2H2體積%濃度) + 0.4492 ，偵測極限2.74%。並運用光度計原理，以3D列印與雷射雕刻製造機體，結合紫光雷射、風扇攪拌器、數位電錶與薄膜輸氣裝置，組裝「行動式420nm紫光雷射光度計」與氣體收集裝置，驗證鉻酸鉀溶在濃度10-4至0M之間，與光敏電阻值有高度線性相關：電阻值(kΩ) = 57044 x [K2CrO4] + 1.5309，R2為0.98。實際應用到乙炔測量，每公升乙炔使電阻值下降0.2041 kΩ，為行動式裝置，已能有效偵測氣體汙染事件，預防類似氣爆事件再發生。

本次研究議題主要是找校內部份學生擔任受測者。 藉由 Give or Take 的實驗，在給與不給之間探討「在每一次選擇背後所蘊含的數學意義(藉由數學分析，來討論該如何選擇)」。 再衍伸討論出許多不同選擇所造成的可能性，進而找出「利益最大化」的最好辦法。 最後將此實驗結果，套用到環境保育、團隊合作等方面，思考在「環境教育、永續家園」的架構下，我們應盡的職責使命是什麼。

可見光中的藍光可以驅殺果樹的害蟲！本研究在探討可見光中特定光波是否可以影響害蟲存活率，因而取代化學農藥。作法是利用特定LED紫燈/藍燈/綠燈/白燈，比較找出驅殺粉介殼蟲及粉蝨的效果。首先瞭解果農如何應對害蟲問題，持續找尋培養害蟲來實驗。接著研究光的原理及準備LED燈：排除LED燈對環境中温度、電磁波有影響，再實驗單片葉子上的蟲，找出各LED燈的最佳照射距離。進而開始實驗比較不同LED燈影響蟲的存活率，發現LED藍燈勝出，就以LED藍燈對於蟲在活體植栽上作實驗，確認可達到瓜苗害蟲的治療與預防。 現行農夫針對一般瓜果害蟲的物理防治法中，光的應用僅針對蟲的「趨光性」有著墨。本研究打破過去思維，希望找出可取代化學農藥的安心防治法。

本研究探討渦蟲爬行黏液應用功能。以化學及物理方式分析渦蟲爬行黏液黏性，確認其應用於仿生材料可能性，化學分析利用高濃度膠片及常見醣蛋白染色法PAS與過點酸硝酸銀染色，並以銀染分析做對照，發現渦蟲爬行黏液醣蛋白分子量為15~10 kDa及低於5 kDa部分。物理分析利用自製落球及斜坡實驗，發現渦蟲水溶性黏液黏度為2.7mm2/S，非水溶性黏液具黏滯性使鋼球於斜坡實驗中減速。再來分析渦蟲黏液抑制環境菌能力，探討其開發為抗菌塗料可能性，初步發現渦蟲爬行黏液中含有細菌，並使用無菌過濾渦蟲水溶性黏液進行抑制環境菌實驗，發現其對曝氣水中所收集到的4種革蘭氏陽性球菌產生抑制效果。未來將分析渦蟲黏液中醣蛋白種類及黏液抗菌機制。