第60屆--民國109年

在市面上，我們時常見到像透明塑膠袋、透明背包和透明鉛筆袋等，使用塑膠等穿透率高的材料所製作而成的商品，而每一種顏色和其厚度對穿透率及反射率的影響也很高，因此在這次的實驗中，我們定義新的照度單位Arduino，並且將探討顏色、厚度與穿透率、反射率的關係，利用不同顏色的塑膠袋製作出不同厚度的塑膠膜，並黏在挖空的厚紙板上，找出常見塑膠袋顏色、厚度其穿透率、反射率的高低，並且藉由其反射率的規律關係，藉由量化的結果，協助色盲或無法辨色人士辨識顏色。

我們的學校兩旁是農田且附近有大型化學肥料工廠，有時空氣品質不佳，可是空氣品質的旗幟卻是插著綠色良好的標誌，不禁讓我們懷疑它的準確性及即時性。在市售的空氣盒子中，都是小型而且數據無法即時觀看，也沒有明顯燈號顯示，不適合學校單位使用，因此我們想做出既美觀又可以隨時知道空氣品質的測定器。 作品利用3D繪圖軟體自行設計，繪製亮麗吸睛的外型再加上每分鐘測定一次，準確性遠超過空氣品質旗幟，再加入溫溼度感測器並將數據上傳至物聯網，並可以顯示「符合行政院環保署空氣品質指標(AQI)與健康影響之狀態色塊」(表1)的LED燈示及語音廣播，讓大家都能了解當時的空氣品質及時提醒及防護，以維護師生和民眾的健康。

本研究主要探討如何改善日照造成室內居住悶熱不適的方法，經各項相關實驗後，進一步設計出由arduino控制之低耗能環境舒適系統裝置。 首先，先針對不開窗之室內環境如何降低居住不適性進行實驗探討，根據實驗結果發現將窗戶貼上具反光效果之隔熱紙效果最佳；然後，針對開窗之室內環境如何降低居住不適性，發現百葉窗扇葉寬度越小、夾角越大且具反光效果時，室內溫度升高較緩慢而透光率也越高；接著，探討在室內其他壁面增設通風口及主動吸排風裝置之可行性；最後，根據以上研究結果，設計出低耗能環境舒適系統裝置。

斑蜷(Melanoides maculata)為2005年台灣發表的記錄種，在外形上與網蜷(M. tuberculata)非常相似，斑蜷口蓋旁有條黑色弧線，是辨別此兩種螺類最明顯的特徵。斑蜷除了會攝食微藻外，亦須攝食一些其他的有機碎屑，才能維持正常的活動力，因此主要生存在底質為泥沙的天然環境中。斑蜷腹足吸附力不強，體長1.8~2.2cm的斑蜷，最大吸附力約為0.52 gw。斑蜷的外殼並非揹著，而是貼在水域底部，故只有在移動時，腹足才需使力；呈流線形的外型可讓斑蜷在底部移動時，降低水的阻力。斑蜷爬行角度不可超過150°、水流強度不可超過20 cm/s，因此水利工程除須考慮底質組成，亦需考量牆面設計及流速。

「麵筋」是澱粉還是蛋白質？除了一般市面上的罐頭麵筋或烤麩的吃法，可以製成麵筋橡皮糖嗎？這引起我們的好奇。於是透過資料蒐集及文獻探討，深入的認識麵筋的特性及製作方法，也希望找出最具韌性的麵筋橡皮糖的配方及製作方法。我們先進行基礎測試實驗，接著在正式實驗中藉由控制水溫、洗麵水、放鹽時機、靜置溫度…等變因，針對麵筋的基本特性及韌性進行一系列的實驗、觀察與記錄，最後找到最佳麵筋橡皮糖的製法與配方。

本研究自組光學檢測儀器，探討甜菜紅與銅鉛離子的作用特性，用於評估含甜菜紅蔬果與銅鉛接觸之食品安全，及應用於銅鉛離子檢測的開發。研究中先測試自組儀器的穩定度，尋找不同色光測定甜菜紅靈敏度及適用濃度範圍，以光譜強度的消退探討銅鉛離子與甜菜紅的作用及不同酸鹼值的影響。研究發現銅鉛離子均會消退甜菜紅的光譜強度，因此在銅鉛接觸下，甜菜紅將有食安的疑慮。研究也發現，在pH 10甜菜紅與銅鉛離子具有穩定作用關係，銅離子在濃度4×10-5M以下有線性關係，偵測極限為0.095ppm；鉛離子在濃度2×10-5M 以下有線性關係，偵測極限為0.25 ppm。因此，利用甜菜紅的光譜強度，有潛力開發為銅、鉛離子的檢測方法。

蘭陽沖積扇及其平原的演育，一直是地球科學界所注目的焦點。許多的學者或由地質、或由地形、或由地球物理提出他們卓越的論點；本研究嘗試換另一個角度：以沖積扇去推測宜蘭二萬年前至今的平原變遷史；在整個研究中，結合平原內的地質、地球物理及古海平面資料，藉由文獻探討、GIS、多元迴歸與物理原理，去推測它們之間的關聯性。結果修正以往的看法，認為導致宜蘭平原雪山山脈側沖積扇的規模及數目較大的說法，可能是受斷層作用及陡降的基盤面等控制因子影響所致；另外利用多元迴歸分析，預測8000年前至3000年前海岸線的位置與陳文山(2005)推測海岸線位置相當吻合；並提出：宜蘭平原古沖積扇演育大致可分成四個時期的新模型。

本研究探討「矽藻土」對重金屬吸附的特性，利用其高孔隙率以及其他性質來吸附重金屬，並改變不同的變因來觀察其對重金屬吸附的影響。 首先，我們探討不同矽藻土的狀況對吸附量的影響，發現使用2g矽藻土靜置24小時吸附銅離子的效益最高，當溶液50℃時吸附量最大、吸附速率最快。在不同種類矽藻土的吸附效果比較中發現農業用的吸附效果最好，但工業用矽藻土吸附性價比最高。另外我們觀察不同溶液特性對吸附的影響，發現背景電解質濃度愈高，吸附效果愈差；矽藻土吸附銅離子的能力會隨著溶液的pH值降低而變差，並以此原理反脫附矽藻土進行再利用。最後使用氫氧化鈉改質矽藻土，發現改質後矽藻土的表面特性會隨之改變，進而增加對銅離子的吸附能力。

以往呼氣分析皆是在醫院及研究單位進行，且呼氣檢測可提供診斷疾病的資訊。文獻中指出，血糖值上升則呼氣中CO2濃度上升；血糖值下降則呼氣中CO2濃度下降。本研究發展攜帶型直笛檢測器(簡稱FRD)分析呼氣，採用市售直笛組合自製流速計，搭配APP-Spectroid測量吹入氣體聲波頻率，比對聲波頻率與分子量相關性，並加入氣體絕熱指數的校正。本研究FRD完成N2與CO2校正，得到高再現性結果，以N2和CO2不同比例混合氣體作為標準品，完成檢量線。人體呼氣測試以多步驟集氣袋模式排除水氣，並將測出呼氣平均分子量換算與校正得呼氣中CO2濃度。本研究有效開發FRD並發展微小化輕便檢測器，降低檢測器成本易推廣於大眾，更能夠收集大數據促進國人醫學與健康的研究。

我把兩顆半徑相同的圓球體黏著在一起，在平面上轉動雙珠並用手機從側面與俯視拍攝其運動影片。將拍攝影片匯入電腦，隨後利用軟體Tracker，研究雙珠在不吹氣的情況下，其運動的型態，並且從受力狀態推論其成因。接下來操縱不同半徑的雙珠和對雙珠不同的吹氣方式來觀察對其運動型態的影響。研究發現，雙珠的半徑與不同的吹氣方式造成的力矩對雙珠運動皆會有規律性的影響，因此嘗試建立理論模型來解釋實驗結果的規律性。在最後的進階研究探討，不僅由實驗結果再度驗證上述理論模型的適用性，也發現雙珠運動在磁攪拌機的磁力趨動下也呈現出進動現象。