第60屆--民國109年

因應政府減塑政策的推動，市面上充斥著琳琅滿目的環保吸管，但這些吸管面臨許多使用上的問題，如：無法隨身攜帶、吸管遇熱會軟化、管內異味無法去除、無法徹底洗淨等情形。而本研究所研製出的一次性吸管：洋菜桂竹吸管、蜂蠟桂竹吸管和馬鈴薯蛋殼吸管，皆能解決以上問題。它們不但耐溫、耐酸鹼，且能被長時間保存、不腐壞，而經過掩埋後，質量也會下降。其中，又以馬鈴薯蛋殼吸管，兼具商業化與環保性的雙重價值。此吸管不僅能將原本被視為商業廢棄物的蛋殼變成商品，又因其管材富含磷、鉀、鈣、鎂、鐵等微量元素，在回收廢棄吸管後，很適合將此做為肥料，使其回歸塵土、滋養生命，達到零浪費、零污染的可能，是一種便利、又友善環境的吸管！

本實驗是利用平行電板通電後產生電場，導電球會因電荷傳導與靜電感應因素而在電場之中來回震盪的特性進行相關物理量的調整進行研究。各種變因包括導電球質量、電壓大小、球體半徑、不同球體、不同板距等等，我們量測了來回擺動數次所需要的時間計算平均速率，再以靜電學與運動學方程式推導，並加以分析影響實驗的各個因素。整體研究結果發現，在導電球運動時，質量較重的導電球因為擺動時無駐波、自轉的現象產生，能符合我們所推導之理論。此實驗裝置類似於馬達，通電後可使裝置持續運動，但是並沒有使用到電流的磁效應，屬於相當新穎的電動裝置。

本研究探討以自製PVA黏膠薄膜，加上各種金屬片成為方便攜帶的輕巧電池。首先探討不同形式電池的發電效益，包括不同金屬片適合的配方膠，金屬片之間的距離，膠添加了不同添加物……等等。綜合以上條件我們分別串聯發電量最好的原味膠及鐵粉膠做成伏打電池以及加上隔離層的勒克朗謝電池， 驅動溫濕度計、鬧鐘、 LED燈，並嘗試用達靈頓電路放大電流的特性，希望可以降低串聯電池的個數，達到不錯的效果。此外我們發現鎂片可以明顯提高薄膜電池的發電效益， 可以讓LED燈亮長達9天。

我們製備了兩種再生材料，用於去除水中汙染物：一、將鐵鏽轉化成Fe3O4磁性粒子，此粒子可以有效率地吸附水溶液中的磷酸鹽(10分鐘可達85.5%的去除率)，且在酸性條件下(pH = 4)有最佳的效果。吸附後粒子取至鹼性的水溶液(pH = 13)中，磷酸鹽即可脫附分離。二、由蝦殼中提煉幾丁聚醣並將其包覆在Fe3O4磁性粒子表面上，形成Fe3O4/幾丁聚醣磁性粒子，此種粒子則是可以針對水溶液中銅離子進行有效率的吸附(5分鐘可達80%的去除率)。Fe3O4/幾丁聚醣磁性粒子在水溶液(pH = 4.7 )中吸附銅離子後，將吸附後的粒子轉移至6 M氫氧化鈉水溶液或濃氨水中，銅離子可脫附分離。

本次研究目的為設計一款便利又可隨身攜帶、且過濾物質為生活中常見的物品製作而成的小型淨水器。我們希望這款淨水器可以從我們自身來將生活中的廢水，經過一次簡單的過濾後再排入地下道。 我們以實驗的方式來比較活性碳、花崗岩石頭、瓷砂和石英砂的過濾時間、乾淨程度與生活取得難易度，發現瓷砂與活性碳是較佳的濾水材質。 最終我們使用奶粉分裝瓶當作濾水器的主體，裡面使用活性碳、樹葉、石頭、棉布做為過濾的材料，能方便清洗、簡單補充過濾材質及方便攜帶。

本研究主要探討洛神葵對黴菌生長的影響，以自家栽種的洛神葵為原料，在延緩黴菌生成能力上，成熟的洛神葵萼片較開花期的花苞組佳，而白洛神葵萼片優於紅洛神葵萼片。在培養基觀察下，質量比1：20的乾燥洛神葵萼片以100˚C萃取45分鐘，能有效延緩黴菌的生長，一週的黴菌生成面積小於1%。洛神葵濃度越高，則抑黴效果越好，強制植入黴菌實驗得知，洛神葵萃取液可有效延緩黴菌的生長，以質量比1：10效果最佳；研究中經由萃取液吸收光譜與總酚類化合物含量的檢測結果，推論出洛神葵成分中總酚類化合物的抑黴效果優於花青素的抑黴效果。將洛神葵添加於土司和果凍中皆有抑黴效果，且能延長室溫下的保存期限，是具有開發潛力的天然食品添加物。

Sperner 引理常用於遊戲必勝法以及一些塗色的相關問題，本篇研究將先針對 Sperner 引理的內容進行探討，並且進行相關內容的證明，而後將Sperner 引理中的規則進行延伸：原先此引理在三角形內進行討論，本篇研究嘗試將問題假設為在任意正多邊形下其中頂點的標號為1、2、3且相鄰頂點需為不同標號下進行探討，而後在多邊形內部放入點後進行三角化，在三角化的過程中若其中三角形分別為1、2、3，則命名為公正三角形，對此成功探討出在不同正多邊形下公正三角形個數的狀況，並且將三角化後每個三角形皆為公正三角形的狀況定義為完美G(m,n)圖，在研究最後針對在三角形下的公正三角形個數進行一些特例整理。

實驗發現檸檬酵母液的pH值變化量最大，木瓜酵母液甜度變化量最大，而由比例四1(18g): 4(72g): 1/2(10g)的pH值及甜度最低。以蘋果酵母製成的麵糰體積最大，香蕉延展性最佳。不同比例的水果酵母所製成的麵糰依不同水果延展性與體積不固定，其中大多數以比例(3) 水果：水：糖=2：2：1/2體積最大，比例(2) 水果:水:糖=1：2：1/2延展性最佳。橘子酵母麵包幾乎都沒有發霉，而其餘水果酵母大多以比例(4) 水果：水：糖=1(18g)：4(72g)：1/2(10g)發霉面積最小。依品評結果可發現，檸檬酵母麵包為整體性最佳的麵包。

我們利用紅外線發射器、接收器及其它電子零件來製作反射式感測系統及遮斷式警戒系統。也利用紅外線來製作感應式自動洗手裝置。紅外線會受到光線干擾，在太陽光線太強的地方紅外線會失效。於是，我們利用紅外線特定頻率38KHz及固定編碼方式來製作遮斷式警戒系統，大大降低光線干擾。在研究紅外線的過程中，我們利用紅外線發射器及Arduino發射38KHz的頻率，成功的利用平常使用的紅外線遙控器來控制家電用品。紅外線無時無刻存在於我們的生活中，我們將持續研究紅外線，享受紅外線帶來生活上的便利與舒適性。

繼去年搖蚊生態研究之後，發現紅蟲有頦畸形以及巢穴組成有塑膠微粒。為了探討塑膠微粒與頦畸型的關係，本研究調查南北五處不同溪流的生態環境，檢測各處紅蟲頦畸形比例與巢穴和紅蟲體內塑膠微粒的數量，發現紅蟲體內和巢穴中的塑膠微粒有相關性，頦畸形率與塑膠微粒數量也有相關性；接著針對同一水域不同樣區棲地採樣三處，調查其水質和底泥狀況，紅蟲體內塑膠微粒數量和頦畸形依舊有相關性。最後，採集陽明山成蟲回家產卵，人工養殖於溫泉、純水和排水溝三種水質中，發現即使不同水質，餵食塑膠微粒後，紅蟲頦畸型比例都有不等程度的增加。紅蟲常被廣泛作為水質汙染指標，利用本研究的觀測方法，也可以作為環境塑膠微粒監測的參考。