第61屆--民國110年

本研究選用曼特寧咖啡豆於「中深烘焙」過程所產生懸浮粒子數值變化做為預測空氣品質與推斷咖啡烘焙程序，如此可讓工作者預測空氣狀況而因應改善，也可進一步了解烘焙過程之操作誤差。為了確保烘焙程序可信度，本研究提出了結合區塊鏈與人工智能技術應用於咖啡豆之烘焙操作履歷。 「中深烘焙」操作履歷包括烘焙程序履歷與推斷程序履歷，前者為與烘焙操作程序對應之懸浮粒子數值，後者為推斷烘焙程序之人工智能模型。 程序履歷是將烘焙中產生懸浮粒子區塊鏈化，而後再將不可篡改懸浮粒子區塊提供給人工智能訓練使用，將訓練完成後模型加入同一條區塊鏈上形成推斷程序履歷，因此區塊鏈具有懸浮粒子資料與人工智能模型不可篡改雙重性烘焙履歷。

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。

畜牧廢水中含有大量的氮、磷，排放前需先經過適當的處理過程。本研究利用五種不同的微藻藻株SU1、TU5、ESP-6、Tai-03、FSP-E來淨化畜牧廢水。先將上述五種藻株放入BG-11培養基中，觀察五種藻株的生長曲線和氮殘餘量，其中SU1的生長速率是最快的，但五種藻株最後一天的氮殘餘量是差不多的。再將SU1放入不同濃度的畜牧廢水，觀察藻株對廢水處理的表現，包括氮、磷的去除率、生長曲線、化學需氧量的變化等。最後將在廢水中生長最佳的藻株大量生產，並利用微藻中所含的養分製成液態肥料，提供植物生長所需養分，觀察植物的生長速率及外觀、判斷微藻液肥是否有效促進植物生長。種植後發現適量的液肥確實能夠加快植物生長速率並且順利的生長。

我們利用西卡紙製作不同孔徑與筒長的聚音筒裝置以控制聲波前進的方向並提高音量，並以筆電及軟體(VB_generator)控制輸出聲音的頻率及音量找出較適合的輸出功率(30%)，接下來利用分貝計測量各種孔徑與筒長的聚音筒在不同頻率與距離時的音量，且找到間歇性的噴射氣流與音量振盪之關聯性，得知聲波滅火可能與噴射氣流及聲波為疏密波有關。 從研究三到五的結果發現孔徑4cm的聚音筒效果最佳，而筒長越長出現最強噴射氣流的頻率越低，筒長25cm時為40Hz、筒長20cm時為45Hz且為本實驗中最強的噴射氣流。 製作新型聲波滅火裝置，研究後發現喇叭直徑越小，產生最大噴射氣流的頻率隨之變大；距離3cm且頻率在230Hz時擺角為最大值29.2˚，根據新型聲波滅火裝置的滅火效果測試，頻率為220和230Hz的聲波將蠟燭熄滅的距離最遠為36cm。

本研究利用微機電感測器，在阿蓮、仁德、新化、善化、太康、新東、鹿草、永定、土庫、溪洲十個地下水位站，收集台灣高鐵行經時的振動特徵。我們發現不同位址的地表震動紀錄，顯現豐水和枯水期有最大振幅和主頻的差異。豐水期的主要振動頻率較低頻而振幅較小，由於主頻和天然地震的表面波頻率相仿，可能指示高鐵振動在在地表的鬆軟土層的共振效應。我們並發現，各站的震動特徵和地下水位資料相關：與當地下水位在乾溼兩季落差較明顯時，主頻的高低落差也較明顯; 而地下水位離地面較接近，產生的主頻較其他地方來得低頻。阿蓮至善化地區較無地層下陷情形，故高鐵在豐、枯水期的振動變化較能直接反映地下水位之改變。本研究提出連續的背景震動源（高鐵行經的振動）能讓我們釐清地下水位與地面振動的關係，以及季節性變化凸顯出的振動特徵差異。為研究地下水位與高鐵振動型態之相關性，未來可以無地層下陷或地層下陷不明顯區域為研究目標，如阿蓮、仁德、新化、善化地區，以作更深入的相關性分析。

本研究運用多元的科技方法研究行道樹之規劃。先利用實際測量了解有無樹蔭對地表溫度之差異，再以NDVI數據資料探討六都種樹情形。算樹實驗過程以小型空拍機拍攝市區常見的樹種行道樹，運用ImageJ及IC_Measure程式軟體分析、計算樹冠、樹冠幅、樹冠幅蔭等面積，探討樹蔭大小和遮陽的關聯性，發現樟樹能提供較多樹蔭達降溫效果，是栽種行道樹的最佳選擇。最後自製道具實際模擬，得到最佳植樹高度公式為LH+Wtanθ(單位:m)，其中W:要遮住的路寬、LH:樹木枝下高、θ:當地12點太陽仰角，藉「算樹實驗」可配合各地區的太陽仰角角度，計算不同時段的樹蔭面積，系統化規劃各地最適宜植樹高度，如在北回歸線位置6m寬的道路旁建議最低樹高約為12m。

市售的黏土經塑形後，只能當擺設而不能當色筆使用。因此本研究想依黏土混色比例做造型，且黏土乾了又可當粉彩筆使用，以實現黏土再利用的價值。實驗發現： (1) 若以市售各式白色黏土直接添加染料混合，乾燥後仍無法製成色筆。 (2) 若以2：1的高嶺土與碳酸鈣混合，添加礦物染料或植物染料和適量的純水，除了可 調製成塑形黏土，還可當粉彩筆、水彩和粉筆使用，而植物染料則以蘇木效果最佳。 (3) 若添加不同比例的澱粉類黏著劑，可製作出硬式和軟式等不同特性的粉彩筆。 將本研究研發的紅、黃、藍、白黏土，依不同比例混合，可製作不同色相、明度和彩度的色筆，實現動手自製色筆的樂趣，也可用於板書與不同風格的作畫，既經濟又實惠，非常值得推廣。

將兩組{ 1，2，…，n }任意排成環狀，若對所有數m ∈ { 1，2，…，n }，m與m之間繞順時針的間隔數為m或繞逆時針的間隔數為m成立，則稱此環狀排列為「挑剔環」。

新冠肺炎疫情猛然爆發，全球各地都陷入恐慌，在關注疫情同時，我們也注意到國內醫護人力嚴重不足的警訊，所以我們嘗試利用本次的實驗作品，期許能以科技的便利，增進護理工作的效能，進而降低護理人員的工作負擔並提升醫療品質。 以往注射點滴時，護理師需親自監控或委請病患家屬幫忙留意點滴液位，於是我們嘗試使用樹莓派連接攝像頭來讀取點滴液位並顯示在樹莓派和網頁上，當液位低於我們所設定的數值時，LED燈和蜂鳴器會發出警示，同時IFTTT會發送簡訊通知護理師，達成以科技功能提升護理人力效率，並改善人力不足的問題。

荖葉通常出現在檳榔攤用來包檳榔，造成世人誤解以為是導致口腔癌幫兇，但從各類文獻資料得知荖葉有很多功效，例如：清潔去污、抑菌、去味。為了證明荖葉並非只有壞處，因此製作清潔劑研究它去除碗裡污漬的能力、並將荖葉應用在六年級下學期發黴實驗來試驗不同比例荖葉葉子水放入牛奶和吐司會不會抑制發黴，更試著製作荖葉洗滌皂去除布上污漬，最後我們與家鄉四芳社區交流合作，將它應用在生活清潔用品、甚至製作放入藥材及料理中。透過深入認識在地特產荖葉，我們不只希望幫忙荖葉去除汙名，更希望為家鄉的荖葉產業注入新的可能性，開發本地特色產業。