第61屆--民國110年

本研究發現互不整除的組合個數在2至Ｎ/２（(Ｎ＋１)/２）之間。且快速找出其中一個互不整除的最少組合內容為(N-1,N)且必有(2,3)。 當N為質數，組合個數(P)為2的情況下， 1~N的組合數量（a_N）有aN=aN-1+N-FN的關係存在。組合個數(P)的組合數量（a(N,P)）有a(N,P)=a(N-1,P-1)+a(N-1,P)的關係存在。也出現連續數的狀況，連續數的數量與N及組合個數(P)，呈現N-2(P-1)的關係存在。 另外，我們創造了「互不整除表」，透過螢光筆劃線即可來快速判斷該組合是否為互不整除的組合。我們也可以透過「互不整除表」快速找出組合個數為2時，1~N的組合數會有多少種組合數量。

三四五月是金門的霧季，濃霧經常伴隨西南風產生，過去曾有研究者嘗試分析濃霧產生的規律性，但似乎未能有實質結果。過去研究顯示，聖嬰(特別是東太平洋聖嬰)可能會促發秋季時西太平洋-南中國海鄰近區域產生順時針風場的高壓環流，其影響會持續至隔年春季。我們推測這個環流導引的西南風與海溫變化，很可能會影響金門地區濃霧的產生，然而，就我們所知，過去並沒有研究針對金門地區濃霧現象與聖嬰現象、海溫、風向間的相關性進行探討。本研究證實上述變項間是具有顯著性的相關性，亦發現，當東赤道太平洋海水的水溫在秋季時有明顯的上升(聖嬰年)時，半年之後(隔年春季)，金門的起霧天數會變得比往常還要多10到20天。

本研究主要目的為探討鄒族手持趕鳥器之力學、聲學及實際效能。我們發現鄒族趕鳥器為省時費力機械，手持位置須遠離支點，製作最佳材料為桂竹>綠竹>麻竹，一節竹子長度越長可以打擊出較大響度聲響，寬度為6.5cm為最佳製作趕鳥器的寬度，竹節個數以二個為最佳的製作個數，新鮮的竹節製作出器響度和頻率較高的趕鳥器，但竹子放置乾燥後聲音會變清脆，反而可以出現除了基頻以外多個明顯的泛音，也非常適合作為打擊樂器素材，我們實際將音頻錄製後，置於小米飼料旁，發現響度高的鄒族趕鳥器音頻前四天可以有效降低鳥害，但鳥仍有耐受性，故每一支趕鳥器均有其價值，值得保存此珍貴祖先手工智慧。

近年來全球大力推廣太陽能發電，為了能夠更清楚了解，太陽能板為何會發電? 我們從太陽運行軌跡來探討陽光之入射角四季之變化來進行模擬實驗與實際測量進行觀察變化的影響性。 在探訪彰濱太陽能廠及瞭解各種太陽能晶片的種類後，去測試比對各種影響因素(如: 太陽能板傾角變化、溫度、灰塵、遮蔭)，從中尋找太陽能板平均最佳傾斜角度、保持最佳照度量、和影響太陽能板熱衰退的問題。研究發現，當陽光與太陽能板呈垂直照射時，發電量最佳，但是臺灣屬亞熱帶國家，日照時間長，熱能傳導到太陽能晶片後，會使晶片溫度逐漸升高，而引起熱衰退現象，導致太陽能板的發電量降低。 我們想做個輕、薄易攜帶、可折疊、高效率且不怕部分遮蔭的DIY 太陽能板。

本實驗研究-小麥、花生殼、龍眼殼、咖啡渣、葵瓜子殼是否有隔熱和隔音的效果。 以白膠和糯米為黏著劑製成各種殼板，測量其在不同厚度時，在室外陽光和室內燈光下的隔熱效果，以及不同波型和頻率下的隔音效果。實驗顯示： 一、五種殼板都有隔熱降溫的效果，效果最好可達到15℃(白膠底)和13.2℃(糯米底) ，平均花生殼版的隔熱效果最好。 二、氣溫越高，殼板的隔熱效果越好。 三、殼板的密度對隔熱效果影響不大，但對隔音有一些影響。 四、隔板增厚之後，隔熱不一定變好，但咖啡渣、小麥隔熱效果可增加4℃之多。 五、殼板都有隔音效果，0.5公分隔音效果最好的是咖啡渣，1公分效果最好的是龍眼殼。 六、殼板增厚後隔音效果都變好，只有咖啡變差。

好奇褐飛蝨齒輪的秘密，實際飼養並觀察牠的身體形態與習性，進一步製作3D紙模型認識結構。以顯微鏡找出齒輪在若蟲後足轉節處，為正齒輪占轉節角度60~80度，齒數隨蟲體變大增加。成蟲沒有齒輪，轉節較若蟲大，腿節、脛節和跗節比例較長助於運動和抓握，六足連動跳躍時平均距離長，平面移動三足步式。驗證蟲體轉彎上下安全又省力，3D列印製作齒輪模型模擬蟲體運動，比對步足模式找出與齒輪相關性。若蟲腿部短、步行較緩慢，平面移動步足模式和成蟲相似；順逆時針轉彎以5或6足齒輪帶動其他足轉動。跳躍時轉節和5,6足開啟後，齒輪瞬間合起卡住，5,6足拉直跳躍。齒輪讓若蟲順利步行、跳躍逃生，推測是為了適應水稻的構造。

抗性澱粉是難消化的澱粉，熱量極低且有益健康。本實驗以樹薯與葛鬱金粉做成珍珠，利用冷藏及加椰子油來增加抗性澱粉含量。冷藏會使珍珠變硬，因此也探討影響珍珠彈性的因素，嘗試維持其彈性，其中發現煮水回溫的回復效果較好。我們觀察到冷藏能使兩種珍珠的抗性澱粉含量有效提升，但加油較無成效，同時珍珠冷藏回溫後彈性不變且維持較高含量的抗性澱粉。而葛鬱金珍珠不論經過何種處理，抗性澱粉含量都比樹薯的高，因此葛鬱金可作為更健康的珍珠原料。但經口感盲測後發現葛鬱金珍珠的口感較差，而由葛鬱金與樹薯粉各半製成的混合珍珠口感較受喜愛，未來可依此方式製作，並以適度冷藏回溫提升抗性澱粉含量，使珍珠健康又美味。

在上學時段，校門口的汽車接送區，由於送小朋友上學的車輛經常停留過久，造成後方車輛堵塞，拉長了許多同學通學時間。我們透過訪談與問卷調查，以及車流影像分析後，發現是因為家長個人習慣及下雨因素所造成。 為了改善這個問題，我們參考相關研究與智慧感測設施，並利用IoT物聯網相關元件與程式設計技術，設計出一套可設置於學校汽車接送區，自動執行家長停車時間警示與顯示車位空出狀況的停車引導系統。 為了瞭解系統的運作效能，我們設置了各項環境進行實驗，分別就雨天和晴天、不同下車時間和停車狀況進行模擬，經過感測器校正、程式修改及設備改良後，系統具備停車時間提醒、停車空位引導的功能，可取代原來指揮人力，發揮疏導車流的功能。

以往進行風力相關實驗時都是利用手工製作各種葉扇材料，其成品會因人為因素多有差異，不耐用且無法做到商品化的程度。本研究利用Inventor3D繪圖軟體進行繪製各種形式的葉扇以及板擦吸塵器的各層構造，找出最佳配置製作出一台客製化且符合人體工學的3D列印板擦吸塵器，以測量吸取保麗龍球的數量來作為判斷吸力大小的依據，並且自行設計Webduino空氣盒子檢測程式進行擦拭黑板後的PM2.5數值變化為量化標準，來評估效能。吸塵器的原理是利用馬達高速運轉，在內部產生負壓，將灰塵吸入集塵袋。實驗結果發現，葉扇攻角、數量、葉扇形式、進氣口型態，…等，都會影響板擦吸塵器吸力的大小以及穩定度。本次我們發展出效率高且商品化的板擦吸塵器來解決教室內粉塵汙染的情形。

為了提升太陽能發電功率，我們設計出能將光熱分離的蓄熱器，裝置包括：一、雙層壓克力板的底層，有效降低太陽傳到太陽能板的熱；二、微傾斜的側邊設計，在木板上黏貼具隔熱且環保的厚紙板；側邊致冷晶片熱端貼上塗黑鋁箔將蓄熱發電；三、利用菲涅爾透鏡當成上蓋，具聚集太陽能量的效果，也能阻擋向上的熱對流，使致冷晶片發電量提升。 實驗中利用四片串聯的致冷晶片，將太陽能板發電時背面產生的廢熱用來發電，能有效降低太陽能板溫度並大量提升太陽能板的發電功率。 我們製作出的漂浮複合式發電裝置，整體發電功率與原先太陽能板相互比較，發電量可達到2.05倍，有效增加綠能發電效率，同時具有節省水資源、環保素材再利用、節省佔地面積等多項優勢。