第61屆--民國110年

本研究探討手持式紅外線溫度計做為低雲雲底實際高度測量的可能性，並探討其中可能影響紅外線溫度計測量之因素。我們發現：若直接以紅外線溫度計測得之雲底溫度換算高度，其與實際高度相差甚多。我們模擬測量雲底時的情形，探討比雲底高溫之空氣對於紅外線溫度計的影響。對大氣吸收與放射紅外線設計了兩種實驗加以了解。我們認為：當我們使用手持式紅外線溫度計測量雲底溫度時，雲底所發散的紅外線大部分被靠近雲底之大氣吸收，實際測量時雲底溫度高估之結果，應為紅外線溫度計視線範圍內靠近地表之大氣輻射紅外線總量綜合之結果，難以測量到雲底所發散的紅外線。

本研究自製排水模型與設計連通管的水位觀察法，來探討水槽排水速度的影響因素，結果發現排水速度的影響主因有三： 1.水漩渦：當水槽內的水排出時，水流穩定沒有旋轉、或者破壞水流旋轉使其不產生漩渦，會加速排水的速度 。 2.空氣：當水漩渦產生時會造成水槽上方的空氣往下流動，如果阻擋空氣的流動就可降低水漩渦的產生，提升排水的速度。 3.排水孔洞：排水孔洞越大，排水效果越好，但同時也更容易因為水的初始旋轉而產生水漩渦，降低排水的速度。 最後，利用水流阻擋板與空氣阻擋板來破壞水流旋轉，使其無法產生水漩渦，造成水管充滿水而產生虹吸現象，進而加速排水的速度。

去年地區科展已經成功找出顛倒蛋的製作方式，其缺點是煮蛋的環節需要一個人一直不停的翻轉蛋，從今年的結論可看出已改進了，其中： 結論一：顛倒蛋製作步驟中的「煮蛋」 的部分自動化（機器在Ｐ。１２） 結論二：找出快煮爐煮顛倒蛋的模式（煮蛋時間及溫度表在Ｐ。２４） 結論三：快煮爐煮顛倒蛋工具已著手申請專利 在顛倒蛋原理探討的部分，使用Photoshop將圖片二值化，得到蛋黃佔５１。２８％的數據（Ｐ。１５），和去年地區科展報告推論的５０％非常接近；更製作了流速檢測儀（Ｐ 。１６），發現蛋白和蛋黃流速的不同，猜想流速不同是製作出顛倒蛋的重要原因。

本文旨在探討兩圓重疊區域內之內接三角形的最大面積，我們從等半徑之兩圓到相異半徑之兩圓，從特殊化(兩圓互過另一圓之圓心)到一般化(不限定是否通過圓心)分別進行分析。隨著兩圓半徑、連心線長等變數的不同，我們觀察到內接最大面積三角形的形狀變化，及其面積的計算方式，最後我們推導出一般化的結果。

本研究探討以「海藻酸鈉」製作走塑保鮮膜的配方，運用物性檢測了解不同配方保鮮膜性質並與市售保鮮膜比較，以提出製作走塑保鮮膜的最佳方式，再以花青素的酸鹼呈色特性製作具標示功能的保鮮膜。研究發現：實驗組4號膜配方為2%海藻酸鈉以5%乳酸鈣成膜，再加上20%甘油及8%醋酸增加柔軟性，與對照組8號市售保鮮膜最相似。4號膜在物性檢測之比序分數優於其他保鮮膜，食物保鮮效果佳，包覆食物微波加熱時，不易脫落且保水性佳。鮮奶變酸實驗，添加花青素有顏色變化，可成為食物酸敗指標，市售保鮮膜則無此標示功能。4號膜配方為食品級成分，無食安及環保疑慮，功能與市售保鮮膜相似，價格低廉，每張20cmX14cm約 5 元，值得推廣以取代市售含塑保鮮膜。

可利用Tracker軟體成功量化斜拋鋼珠之X軸及Y軸的分量速度。斜拋撞擊接觸面實驗：小粒徑材質，鋼珠越重則寬深比值越大且形似橢圓；中粒徑材質，鋼珠越大坑洞寬深比愈小，大粒徑材質，在120°角度時鋼珠越大則坑洞寬深比愈小。接觸面為小粒徑砂石加上麵粉其比例為2：1形成混合層鋼珠為16mm時，其拋體運動所形成的坑洞寬深比與隕石坑相似。自由落體實驗結果皆為鋼珠粒徑愈大其寬深比值越大，接觸面為小粒徑材質時寬深比大小差異不大，且相較於斜拋之寬深比小許多，較近似月球隕石坑之實際寬深比值；接觸面積為小粒徑加上麵粉則呈現出測量坑洞的深度趨於一致，且寬度則與重量大小正相關。

拇趾外翻在生活中是常見腳部疾病之一。本研究從坊間自我檢測為出發點，成功製作出一個更有效、更快速、精準的拇趾外翻角度自我檢測方式及裝置。 我們構思各階段檢測裝置並進行改良，最後從可變電阻的電阻值轉換成角度為發想，成功利用Arduino量測可變電阻不同電阻時的電位差，轉換成角度，結合足邊測量板，完成可立即顯示外翻角度、警示且具藍芽功能可記錄數據的模組化拇趾外翻檢測器。相較於其他檢測方式有方便、快速、便宜、準確性佳的優點，除可提供大眾自我檢測以達到提前預防的功效，具有數位化功能的檢測器透藍芽模組及專屬APP，可以將檢測數據資訊化並上傳雲端提供給使用者或醫療人員在未來做長期追蹤。

最近看到媒體報導，住家火災發生時，因為無法逃生，常造成不可彌補的遺憾。我們猜想，若是校園中，一旦發生火警或地震，處於室內的師生，一瞬間湧向出口時，是否會因為出口前擺置的櫃子或桌子阻隔，導致疏散效率不佳，造成更大的傷亡？ 我們提出一個簡單的室內模型，看看在出口前，若是設有阻隔物，是否有助於人員的分流，進而提高疏散的效率，或者，出口前的阻隔物，反而會形成疏散時的阻礙，延緩逃生的效率？ 實驗發現，出口前若設置單一阻隔物，的確會增加疏散的時間，雖然延緩的時間有限，但對於逃生來說，每一秒鐘都是珍貴的。因此，現實生活中的教室，在出口門前，應該儘量保持淨空，以因應緊急逃生的狀況。

本實驗使用了有機鹼、無機鹼和生物鹼以及月桂醯谷氨酸來行皂化反應，藉此製作出三種不同的肥皂。這三種肥皂皆以五種比例來製作，分別為酸鹼莫耳數比1:0.9、1:1.2、1:1.6、1:1.85、1:2.1，並進行肥皂性質的測試，分別為pH值、乳化穩定性、起泡性以及表面張力。由於咖啡因皂性質表現不佳，因此由酸鹼莫耳比1:1.85改良了鹼的反應物，製成由三乙醇胺與咖啡因做為鹼的混合皂，再進行肥皂各項性質的測試，並與市售肥皂進行比較。

本研究成功開發高端鳳梨酒釀製方法，有助農民疏解鳳梨產銷問題。從以折光計測定酒精度，發現該方法有濃度限制性，經實驗提出正確的測定方式，成功應用在鳳梨酒的酒精檢測。探討乙醇與水的非加成性，避免配製時產生誤差；也探討折光計測定酒精需在50%內才有準確結果。高端鳳梨酒的製造，探討最佳釀造條件如糖添加量、溫度、酵母菌、及蒸餾等。結果顯示鳳梨汁在25°Brix糖度、與酵母菌重量比100:1、於15°C-25°C發酵僅需4~6天即可完成，糖的分解率高達75%，可降低成本，靜置3月蒸餾可得鳳梨風味酒。本方法可降低成本，提升售價，提高農民收入並解決鳳梨過剩問題，此模式也能用於其他產量過剩的水果。經蒸餾收集的高濃度酒精，也能用來調配成殺病毒的酒精。