第60屆--民國109年

利用硫酸銅進行電鍍實驗，我們發現了與預期不符合的結果，所以進行了這個研究，在這個研究中，我們探討了電流大小、正負極距離、電鍍液濃度、被鍍物角度、使否攪拌、是否外加磁場以及電鍍物的溫度對電鍍完成度以及均勻度的影響，並探討了電鍍時產生黑色物質。我們發現電鍍產生的黑色物質應該是結構鬆散的金屬銅，而要避免產生黑色電鍍表面並電鍍均勻，必須提高硫酸銅濃度，避免太大的電流，並攪拌溶液。

本研究結果在紅色網室下栽培的番茄植株，其植株高度、莖徑、產量、總重量、缺病株及開花節位果實重量上都顯著其它組。在商品果方面挑選可上市銷售的果實約在10~20g為主，以紅網室取得果實總重量達14230.4g大於露天對照組及白網室。在感官品評中，各組口感表現上軟硬適中；以白網室果實的風味較有甜味，比較對照組甜酸味及紅網室微甜味有明顯差異。本研究發現紅網室的低透光率及藍綠紅光適當比例的光強度可能創造了光飽和點的時間差，形成光複利效應，故不需耗費多餘能量來抵抗陽光，多出的能量就能提供營養生長及生殖生長，促進植物生長的速度、延長生長期、增加植物產量、使植株與果實增大、更減少網室內病蟲害發生。

透過閱讀報章雜誌，恍然發現PM2.5的重要性。針對這次PM2.5的研究，我透過氣象數據分析、實地觀測、實驗，三個方向來進行研究。探討住家附近區域近八年來的PM2.5數據，研究發現PM2.5平均以大里最低，竹山最高，南投市和埔里則為其次，不過目前都有逐年逐漸減緩的趨勢。接著探討天氣條件對PM2.5的影響，發現溫度高、雨量多、降雨天數多及風速大都會影響PM2.5的濃度，使其濃度降低。另外，交通工具也會影響周遭的PM2.5濃度，研究結果顯示車多，空氣品質較差。研究中也透過自製觀測器實際觀測校園，發現到了12月後期PM2.5明顯升高。對於口罩阻隔PM2.5的效用，活性碳口罩的效果最好，其次是醫用口罩，無戴口罩所吸入的PM2.5最高。期盼未來若可以再鑽研，能對這個議題做更深入的探究。

電磁攪拌器於生活中的運用越來越多，如奶泡機、攪拌杯。網路有分享利用各種回收資源製作的視頻，模仿製作卻發現不能運轉，使我們決定要解開電磁攪拌器穩定運轉的秘密。本研究先模仿網路視頻製作2部攪拌器，找出影響穩定運轉的變因有：馬達性能、旋轉磁鐵的大小與排列、轉盤與攪拌子的距離、攪拌子大小及形狀等。自己設計攪拌器驗證實驗結果。研究發現：增加轉盤的重量提高負載，可以降低馬達的加速度及轉速，搭配厚度5毫米、直徑2或3公分的磁鐵NS並排相吸，形成長度4到6公分長的磁鐵轉盤，再調整旋轉盤上磁鐵與攪拌子的距離，可使2.5公分長的各式商用攪拌子非常穩定的旋轉。利用回收電腦硬碟製作電磁攪拌器，既環保又能化腐朽為神奇。

本研究利用氧化還原反滴定，探討二氧化錳在不同變因催化雙氧水後變質程度影響，並改變溶液酸鹼值、添加鹽類等方式抑制及回復二氧化錳催化後變質情況。透過反滴定可推論錳價數會由+4價降至+2價。並發現雙氧水濃度越高、體積越多、催化時間越長及初始溶液pH值越小的情況下，二氧化錳變質程度越明顯。溶液中添加氯化鈉與亞硫酸鈉雖然都能使反應速率增加，但沒有抑制變質的現象。將變質固體浸泡亞硫酸鈉雖能使錳價數少量回升，但不符合環保效益；浸泡氫氧化鈉濃度0.1M以上時，則可觀察到錳價數有明顯回升。本研究發現高國中對於催化劑的定義，並不適用於二氧化錳催化雙氧水的實驗中。建議改成定義適用「理想催化劑」，並說明真實催化劑可能的變質情況。

柿子為新竹在地水果，富含豐富養分且含有許多具抗氧化功能的成分。我們想針對柿子的抗氧化力進行實驗，希望可以研究柿子不同部位及生、熟果的抗氧化力，找到萃取出抗氧化物質的最佳的條件，並試著分離出抗氧化效果較佳的物質進行更深入的研究探討。結果發現柿子6個部位(枝條、葉、生果肉、生果皮、熟果肉、熟果皮)，分別以水、50%酒精、95%酒精萃取下，生果肉50%酒精萃取液最具抗氧化潛力，且在50-75℃處理下，耐熱至少2h；在100℃處理下，耐熱至少1h。利用管柱層析（矽膠60），分離出3管最具抗氧化效果的分離管，並由TLC結果可知，分離管內成分複雜，極性介於水及50%酒萃，其中應具多種抗氧化潛力之柿子生果肉萃取物。

現今環保意識逐漸高漲，全球各地皆不斷積極推動著生質能發電，將原本只能當作垃圾的廢棄食材變成有用的資源，既減少處理廢棄物的成本又提供新的綠色能源。而我國為達成2025年非核家園的目標，也以「再生能源發展條例」為推廣政策之法源，規劃2025年再生能源發電占比達20%，因此我們以廚餘發電為研究主題，藉由廚餘種類、改變其菌量、電極表面、反應時間、發酵時間、陰極水溶液濃度，探討各式變因對發電的影響。由研究可發現反應時間對發電影響無顯著差異；水果類發酵天數較適合為7天，鳳梨須加菌，芭樂則否；青菜類發酵天數較適合為14天，大白菜須加菌，高麗菜則否；混合組，發酵天數較適合為14天無須加菌；而電極表面(粗糙面)可幫助降低電阻來提高電功率，陰極溶液濃度越高越能提高電壓、電流，可做為日後建構廚餘發電的實際操作條件參考。

為了預防在溪邊戲水造成的憾事，我們模擬水流經障礙物的流動，計算波紋中心曲率大小，探討障礙物後方水流的狀況，發現如下： 水溫越高，水流越紊亂；若障礙物大小佔河道的1/3~2/5時，水流容易被吸入後方區域，較為危險；若障礙物越尖銳或水流與障礙物夾角約30度，障礙物後方流速差異大，也須特別注意。若前方障礙物較小或與後方障礙物相同大小時，前後排列距離較近，可能會有被吸入的風險；前面障礙物較大時，後方安全區域則會變大。若大小相似障礙物左右排列距離較近，須注意兩側水流；若兩不同大小的障礙物排列距離較遠，則須注意小障礙物附近的區域，有可能被沖擊的危險。盡量避免以上的狀況，以保護自身安全。

校園中東大門向東南方望去，山群間有一排流動的雲，那是東眼山上的「雲瀑」美景。為何東眼山會出現如此奇景？利用自製雲霧的方式來證實山上易形成雲霧的大氣條件，再透過搜集資料及踏查東眼山，調查其大氣條件、地理位置及生態。探究東眼山為何得天獨厚能出現如此美麗的雲瀑，發現東眼山林相、溫度、濕度使得雲霧容易形成，其山勢走向使得冬季東北季風能順勢帶入，讓雲霧流動而為雲瀑，以上的探究結果再以自製東眼山模型，並在模擬雲瀑形成的大氣條件下呈現出來。

為了使身心障礙者及孕婦、帶小孩的爸媽們能順利地找到停車位，解決濫用身心障礙及婦幼車位的問題，所以我們製造出「正義魔人」系統。利用Arduino、RFID、超音波測距等零件，寫出程式碼，讓符合資格的人取得卡片後，能夠停在專用的保留車位，提醒沒有資格的人不得佔用。我們先製造出機器原型，然後完成具實際功能的一號機，而後改良語音警告功能及拍照檢舉功能為二號機。