第61屆--民國110年

駕駛者有時會受到前方光源而有眼睛不適的狀況，這可能影響行車安全與身體健康，透過查詢資料了解到這可能是因為眩光所導致的。以問卷結果為基礎，設計實驗探討「環境條件」及「光源條件」對眩光的影響。由實驗結果發現，光源照度越強，照射角度與觀測者目光重疊時，眼睛越容易有不適感。我們也發現角度及燈泡排列方式也會影響到眩光的範圍，當光源角度改變為15度時，可以大幅降低眩光面積。燈罩的形狀是展開型時，較能有效降低眩光。 綜合實驗結果，若想減少眩光對行車的影響，可調整會出現在駕駛前方的光源角度，如街燈、指引燈，駕駛人本身也可配戴黃色系的防護眼鏡，可有效阻擋光線，提升行車安全及舒適度。

太平溪下游的堤岸種類分為全水泥、水泥+石頭、水泥+石頭+磚塊、水泥格子磚（中間泥土地）、泥土（四周用水泥格子磚）、泥土（中間用水洗石子地做間隔，分成兩塊或三塊的地）和泥土斜坡（中間用泥土坡道來分成兩段），我們想要了解施工堤岸工程的不同對於其生態的影響。進行多次觀察後，發現各自的優點、功能（或功用）、以及對於生物通道的影響，本研究發現太平溪下游堤岸施工種類眾多，因此我們評估這些堤岸施工鋪面是否適合生物通道，並針對阻礙生物通道的堤岸鋪面，提出解決的方案。希望透過這項調查能喚醒大家能讓人類與生物共存，不要破壞自然的生態環境。

本研究來自於YOUTUBE網站很熱門的影片～「太乙飛豬」飛行器的好奇，太乙飛豬是一種以摺紙方式製成的紙製有翼飛行筒，以自由落體投放時，能出現滑翔前進、盤旋等狀況。研究以改良的製作方式及自製投放裝置，針對紙製飛行筒的製作方式、機翼有無及造型、筒身配重及造型等因素，進行飛行效果的定量實驗。實驗方式測量飛行筒投放後的飛行時間、距離，並記錄飛行軌跡、落點分布，配合簡易風洞及慢動作錄影，確認各項因素影響飛行效果的結果。研究結果發現「中空環狀、上短下長的有尾造型，及前緣適當配重」的飛行筒是造成穩定飛行的主要因素，可能因白努利定理產生升力，而機翼的構造反而不利穩定飛行，但能製造「迴旋」的飛行效果。

本次實驗主要討論鈷化合物與鈷配位化合物的顏色變化，透過實驗中改變藥品劑量、加熱時間以及加溫時間後得到反應的最高產率，並觀察鈷化合物顏色的變化情形，改變反應物的量不會造成顏色變化，製作過程中改變加熱時間對顏色變化也不會改變，而鈷綠顏色在溫度高時會變成黑色，而鈷配位化合物鈷黃在高溫時會產生顏色變化。 在加熱過程中我們發現鈷黃顏色有明顯的漸變，在100~190度之間顏色變為橘色，而190~240度之間會呈現咖啡色 ，大於240度粉末會呈現黑色，當溫度在100~190度內，冷卻後橘色粉末會變回黃色。故把鈷黃塗在紙上，做成檢測排煙管溫度的試紙來應用，也利用此變化現象做成會變色的圖畫跟火災時門的簡易溫度檢測。

因應疫情，為了知道社交距離在矩形裡可以怎麼排最多人，我們先從面積小的矩形範圍去排，試過正方形排列、三角形排列等方法，試著從中找出最密排列的規律，接著再慢慢的把矩形加長加寬，使面積加大，試著用不同的排列方式去堆疊，最後可以依照條件去計算任意矩形，使用推移法、補隙法等，得到優化緊密度的方法。

全球暖化越來越嚴重，想知道黑白條紋是否有助於空氣的對流或升降溫，可以減少能源消耗和耗電的降溫設備等。此研究在木板上塗黑白條紋的油漆，利用粗細、顏色，測試木板的升、降溫速度。並利用紋影法觀察氣流的變化。 研究發現，任何顏色的木板都有氣體的流動和對流。其中，有黑白條紋的對流較其它明顯。也發現，黑色區塊越大對流就越強烈，如果在黑色的區塊加入適當的白條紋，對流效果比純黑色強。 最後發現，粗黑細白氣體的對流效果最大，升降溫最快，可用在一些需要快速升降溫的物品。例如：太陽能板、杯子。細黑細白條紋升降溫最慢，可用在一些需要保溫或維持溫度的產品，例如保溫箱、孵蛋箱等設備，這樣不僅可以節省電費，讓生活變得更舒適。

以木棒刮刷木製青蛙背脊上的刮齒，可以發出類似青蛙鳴叫的聲音，使用聲音擬真度的分析，發現木蛙(T2)可以產生與翡翠樹蛙主要頻率(基音)和次要頻率(泛音)相同音名的頻率，再利用自行設計的「定速刮刷錄音裝置」對木蛙不同的變因進行實驗分析，結果發現：木棒的大小與重量變化不大的刮齒(不同數量、形狀、排列等因素)，不會影響木蛙的主要頻率(基音)。而會使主要頻率(基音)變低的條件如下：1.相同材質：蛙身愈大。2.相同材質及相同共振腔大小：蛙身厚度愈厚。3.不同材質但相同蛙身大小：蛙身愈重。4.相同材質及蛙身大小：蛙口高度愈大、蛙口深度愈深、蛙口開口位置愈接近底部或頂部。最後找出以木蛙刮刷的8個音階，可以刮出自然的樂章。

n個人圍成一圈，面向圓心，且逆時針編號1,2,……,n。一開始每人手中有一個糖果，由1號開始，逆時針分別給右邊的人一個、兩個、一個、兩個……糖果，手上沒有糖果的人必須退出。我們將此傳遞規則定義為T1,2 ，同理T1,2,...,p 。這個傳遞遊戲，最終會有兩種情形，第一種是由一人獨得所有糖果(成功狀態)，第二種是數人間傳遞糖果且形成循環(循環狀態)。 研究後得知，在傳遞規則T1,2,...,p(p≧2)下，若p=p1α1p2α2... piαi....pjαj(p1,p2,...,pj為p的相異質因數)，任意的n值(n≧p+1)均可唯一表示成n=((p)tx(p1s1p2s2...pisi·m)+q(t,mϵN, p ∤ p1s1p2s2...pisi, (m,p)=1, q=1,2,...,p)，令S=pt(p-q)+(pq-1)/p-1 +R·pt，則當m=1時，最終為成功狀態，且獨得糖果者的初始編號為S；當m≧2時，最終為循環狀態，且由m人循環傳遞糖果，而此m人的初始編號是S, S+ptp1s1p2s2...pisi,...,..., S+(m-1)· ptp1s1p2s2...pisi。上述公式中的R值，可透過我們研究出來的「R值迭代法」求得。

本研究成功以SARS-CoV-2病毒表面棘狀蛋白做出快篩試劑，達到15分鐘內高準確率之檢測效率，可判別是否感染COVID-19，更進一步使用自旋增強側流免疫分析儀（Spin-enhanced lateral flow immunoassay, SELFIA）偵測奈米金吸收波長，提高100倍之偵測靈敏度。實驗中依NCBI資料庫發布的病毒核酸序列，合成棘蛋白抗原基因進行蛋白質生產後，挑選有潛力的棘蛋白抗體，F4與AuNP-conjugated D3進行配對，利用雙抗體夾心法，開發橫向流動的COVID-19快篩系統，並進一步利用SELFIA判讀檢測結果，提高偵測靈敏度達0.1 ng/mL，同時測試對突變株的專一性，減少偽陰性情況發生。另一方面，我們測試不同緩衝液系統，選擇能不破壞抗原又具低疏水親和效應的緩衝液，以減少偽陽性。開發此簡易、經濟、高準確率的快篩試劑，將之普及化有助於新冠肺炎的防治 。

本研究在探討球體入水瞬間的受力變化，我們將不同大小的金屬球，在不同高度下，利用高速攝影機拍下入水過程，利用tracker分析其入水瞬間的v-t圖，並計算撞水瞬間，水對球體的平均力。令人驚奇的是，我們在實驗中發現物體入水的過程並非一昧地減速，而是經歷了略微加速、減速、再加速、再減速到終端速率的過程。其中，再加速這個過程是球體入水過半，水回淹球體造成一股向下的推力。相同高度釋放，大小不同球體，減速和再加速過程中受水作用力的大小與球體大小呈正相關；相同大小球體，不同高度釋放，減速和再加速過程中受水作用力的大小與高度呈正相關。球體在入水過程中，不論是減速或再加速階段，球體所受水的作用力是其本身重量的好幾倍。