第60屆--民國109年

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。

本研究是透過科學實驗，探究天斬煞的房子對氣流的影響。實驗證明：窄管效應的發生是當風吹到建築物，經由建築物受風面的邊界層流而被導入兩棟建築物的中間間距，大量氣流進入較窄通道，流量增大但是流動寬度變窄，氣流就會增強。透過不斷實驗，我們發現建築間的間距、厚度、測量位置、與前棟的距離、交錯範圍以及建築物的寬度、高度還有屋角形狀、表面的粗糙程度與突起物，都會影響氣流的大小。我們自製風洞以積木模擬建築物，用風速計測量風速，並以乾冰觀察氣流的情形，對於天斬煞的形成與影響因素，有深入的探討與了解，並針對如何避免天斬煞造成的傷害，提出具體建議。

此研究討論將多邊形各邊依等比例分割，與特定頂點相連圍成較小的多邊形與數個小三角形，運用電腦程式Geogebra，算出多邊形依等比例分割後，其各層三角形面積比和周長比，進而推導出其公式。

● 研究動機：黃疸為常見肝臟疾病表徵，對於偏鄉缺乏醫療的環境，民眾與醫師需有方便的篩檢設備。 ● 研究目的：利用眼部照片以多元迴歸方程式、深度學習，建構眼白顏色與黃疸程度的預測模型。 ● 研究設備及器材：與中國醫藥大學合作，取得354張眼部照片與膽紅素值，利用Python撰寫程式進行人工智慧運算，及利用Excel 的迴歸工具進行多元迴歸方程式推導。 ● 研究過程：以程式擷取眼白像素，進行多元迴歸分析並推導出預測方程式，同時進行深度學習，計算預測率，並以APP成現。 ● 研究結果：多元迴歸分析得預測率約為45.5%~57.8%，深度學習則可高達88.9%~99%。 ● 結論：我們成功以深度學習根據眼部照片預測黃疸的嚴重程度。

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。

以類似拿破崙定理的方式，先作一個任意三角形，在三邊各作一個與原三角形相似的三角形，再把三個相似三角形的重心連線，成為新三角形，探討原三角形與新三角形在重心方面的關聯。 三邊所做的三角形依照方向分為順時針旋轉、逆時針旋轉、180°旋轉以及不旋轉，依照三角形位置分為向內作圖及向外作圖，比較各種情況的異同，並試圖分析影響重心相對位置的因素。

為了探討蓋斑鬥魚的攝食偏好以及數感，實驗設計採視覺主導的攝食行為，將餌食放入二選一的實驗箱，讓蓋斑鬥魚做出攝食選擇。我們透過不同種類及大小的餌食來確認蓋斑鬥魚的攝食偏好；再以不同數量的餌食來驗證其數感，並記錄反應時間以確認其算數能力。結果發現，比起飼料，蓋斑鬥魚偏好選擇吃紅蟲；也偏愛較大顆及數量多的餌食。另外，對於5以內的餌食具有數感，感數能力則會隨著兩側餌食數量的比值接近1而下降；當比值在0.75（3v.s.4及4v.s.5）以上，反應時間明顯增加，顯示蓋斑鬥魚具有算數能力。最後，不同性別部分，公魚對於紅蟲的偏好高於母魚，其他變項則沒有明顯差異。體型部分，大於8cm的蓋斑鬥魚算數能力明顯優於小於8cm的蓋斑鬥魚。

本研究是從改良虹吸管實驗將水引出的使用習慣出發，進一步探討旋轉彎管對管內水面升降的影響。 首先在研究1和2中發現在空氣中旋轉管子後，管內水面上升，旋轉愈快及旋轉半徑愈大，水面上升愈高。在研究過程中，意外發現管內水面有時不升反降。因而設計研究3，直接將管子上下顛倒，改由在水中旋轉，管子轉愈快及旋轉半徑大，管內水面下降愈大，且變化幅度比研究2明顯。甚至可將空氣引入水中，增加水中含氧量達18%。 最後研究4中發現傾斜彎管其傾斜角度愈大、彎管鉛垂向下且出水口端低於水面時，當旋轉後，最能啟動虹吸管減少抽水時間，外管愈長抽水愈快。值得一提的是彎管並非在旋轉半徑大時抽水最佳，此與前三個研究結論顯然不同。

本研究利用玉米植株打碎與黏膠攪拌後來製作環保玉米密集板，使用不同的黏膠劑、不同部位的玉米植株、不同粗細的莖，以及不同大小顆粒的材料製作，嘗試著找出最適合製作玉米密集板的條件，藉以探討其對玉米密集板「硬度」、「衝擊耐久度」、「韌度」、「防水性」、「荷重」的影響。由實驗結果可知「粗莖小顆粒白膠」配方硬度最大，防水性最佳，但在進行「衝擊耐久度」、「荷重」實驗中發現「粗莖大小顆粒混合白膠」的配方，效果最佳，且其硬度指標和防水性也很接近「粗莖小顆粒白膠」，建議延伸此研究，找出最好、最佳的黃金比例。此兩者配方的玉米密集板在切割性測試中均具有良好的切割性，適合用來製作環保置物櫃、隔熱墊、筆筒。