第61屆--民國110年

本研究透過資料蒐集了解台灣的水庫現況，其中的13座民生水庫，平均淤積量已超過三分之一，因此，水庫的清淤刻不容緩。 經設計實驗探究發現：自然的水流不易帶走泥沙，需要大量的水流或攪動，比較容易透過水流帶走泥沙，達到排沙效果。 另外，發現運用洩降排沙時，壩體底孔開啟的閘門應該選擇接近泥沙和水的交界處，再使用適量的水就能達到較佳的排沙效果；並發現移動式虹吸的排沙方式，排沙效果較佳，是一項簡易方便的清淤工法，如果能再配合攪動泥沙的方式進行虹吸，排沙效果應該會更好。 最後提出建議：可以增加排沙道長度，讓不同工法排出的泥沙可在排沙道上流動一段時間，泥沙因沉降作用而分離出泥沙和水，再將較乾淨的水源導引至水庫內再利用。

麵包的成功除了材料外，精準的掌控發酵程度是關鍵，傳統發酵程度判斷僅看其膨脹高度及指壓回彈。我們用跨領域想像來思考來此問題，是否可更精準掌控發酵程度。麵團中含有蛋白質、食鹽與水，應具有一定程度的導電性，而發酵時產生的二氧化碳孔洞會使麵團的導電路徑長度變長或截面積變小，依電學研判麵團電阻值會變大。 本研究以市面常用3種不同蛋白質含量的麵粉進行測試，我們將麵團放入發酵容器，運用電極板及探針兩種偵測方式，歷經多次測試失敗，從原先直接測試電阻法到最後採用電極板間接測試法，終於成功證實我們假設是正確，也成功設計了發酵到位提醒裝置，過程中發現麵粉團具電感特性且會儲能，且PH值由5-6變成7-8，我們的元氣麵包夢想近了。

在校訂課程清洗「遛海菜(礁膜)」時，耆老說沾染到露水的礁膜會變白，因這句話展開這次的研究。 我們探討不同來源水、日照、紫外線燈照、溫度、脫水時間等變因，再利用手機光譜儀與ImageJ軟體分析，得到以下結論： 一、浸泡過海水的葉綠素萃取液優於其它來源的水，其餘各來源水的差距不大，所有淡水接觸皆易造成礁膜褪白，並非僅有露水。 二、日照會影響礁膜褪白，紫外線對褪白的影響勝於日照；此外，以碘液檢測澱粉反應亦可是檢測指標。 三、氣溫對於礁膜褪白並無影響。 四、以海水清洗，脫水時間對於礁膜褪白無明顯影響；但以自來水清洗，脫水能明顯改善礁膜褪白。 五、澎湖日常清洗礁膜的方法，以海水清洗時，礁膜較不易褪白，優於自來水。

目前，三棘鱟已被列為瀕危物種。在美國，藥廠為了保育野外的稚鱟族群，會以商業化模式進行人工飼養和放流復育，以利生物資源的永續。本研究先以DMSO進行稚鱟鱟殼成分的萃取，再進一步探究能否將其應用於抗氧化和抑菌之可能。此外，由於鱟殼能吸附水分，且當中的螢光物質能與銅離子結合，因此，實驗也利用了鱟殼碎片做為吸附汙水中銅離子的濾材。結果顯示，稚鱟鱟殼萃取液具有良好的抗氧化特性、同時也具有抑制大腸桿菌生長的效果。此外，鱟殼也能有效地吸附硫酸銅溶液中的銅離子，並且利用金屬螯合劑（EDTA）溶液清洗後，讓鱟殼可重覆使用淨化水中銅離子。總結，應用稚鱟鱟殼做為生物材料，以人工飼養除能延續物種永續外，還能兼顧商業應用達到雙贏。

為了分析颱風是否受到台灣地形影響而改變風場，本研究分析近20年間29個西行颱風，以全台20個測站風向資料，繪製流型圖，將颱風在不同位置時的環流特徵進行分類，也製作氣流裝置搭配保麗龍沙模擬各種流型。我們一共分出12種颱風流型，選擇路徑1~5號西行颱風進行流型分析，颱風離台灣較遠時（123.5∘E），有尾流區或背風渦旋產生；離台灣較近時（122∘E），不同位置有顯著的流型差異；過山後（120∘E），在其餘位置也都有地形效應；1號路徑颱風，氣流主要由南沿山往北吹；5號路徑，氣流主要由北沿山往南吹。實驗模擬，用乾式氣流場搭配保麗龍沙在直進型、螺旋型氣流場中觀察滯流區及尾流區等結構，使用熱線式風速計，並繪製等風速圖獲得與實際流型資料相似結果。

阿拉伯芥的長期後天耐熱性（LAT）有如人類的「學習」，如何延長其「記憶」為本研究探討的主要目標。本研究首先以改變熱處理間期之光週期來確立hsp101、hsa32在光照期變短下，LAT處理後的存活率有提高之趨勢，而西方墨點法也發現HSP101之表現量與存活率有相同的趨勢，LAT耐熱記憶的延續與否和HSP101的量息息相關。低溫實驗與光照期變短在存活率、西方墨點法的實驗結果相似，顯示低溫與光照期變短可能皆是透過使阿拉伯芥的代謝減緩，進而減少HSP101的降解，使突變株的存活率提高。未來可應用在農業生物科技，透過低溫或低光照處理來提升較不耐熱品系之花卉水果作物的耐熱性，延續其LAT的耐熱記憶，從而提升其對抗熱逆境的能力。

本研究主要著重於台灣西南海域的沙勞越頭鯊（Cephaloscyllium sarawakensis），又稱為沙勞越絨毛鯊）。透過在高雄梓官區的蚵仔寮下雜魚場將近二年的觀察和採集，記錄沙勞越頭鯊的數量、大小、性別等重要資料，再透過數據分析，推算出牠的繁殖週期。近期學界發現沙勞越頭鯊特殊的生殖方式-持續單一卵生(sustained single oviparity)，我根據這個理論分析採集紀錄的數據推測沙勞越頭鯊的產地及繁殖季節，而且我在將近兩年的調查記錄沙勞越頭鯊發現了牠們有不少特點。文中可以完整地把我這近兩年來調查記錄的所有發現一一陳述。

梅氏長海膽屬於棘皮動物，身上布滿短且較粗棘刺，居住在潮間帶偏低潮帶的石洞內，整年都能見到，數量穩定。 牠們屬於被動防禦生物，被碰觸到時會將棘刺往碰觸地方集中，側面棘刺會頂住石洞洞壁，使自己牢牢固定在洞內，難以被撼動。 透過3D石洞模型實驗，在可選擇情況下，牠們會待在大小適中石洞，且深度必須可以掩藏自己，如果石洞有內凹或有遮蔽，都可以讓海膽待得更久，而狹長型石洞則是牠們最喜愛的石洞。 透過野外長期調查，梅氏長海膽確實會慢慢經營石洞，若不得已換了洞，還可以利用棘刺長短來符合石洞大小，牠們也可以長達數個月甚至數年不出洞，只要時間夠久，最終都會將石洞經營成狹長形，而這也就是潮間帶主要的海膽石洞型態。

本研究探討不同結構補強建築物的抗震能力與不同基礎建築物的抗土壤液化能力，最後合併出最能夠抗震及抗土壤液化的建築物型式。 我們測試地面以上不同結構補強的建築物以及地面以下不同的基礎，並將不同結構補強搭配不同基礎，分別測試其抗震及抗土壤液化能力。 本研究主要發現: 一、 單斜撐結構補強的抗震能力比加裝阻尼球好。 二、 樁基礎的抗土壤液化能力優於筏式基礎。 三、 單斜撐搭配樁基礎的建築物抗震效果較佳。 四、 使用砂石改善土壤，能使筏式基礎建築物提升抗震效果。

我們發現了一段離奇的新聞:貨車上的保麗龍箱在快速道路上掉落後，竟反彈回車上，究竟是什麼力量造成的呢?實驗發現，當小貨車行駛時，後端因為形狀而產生卡門渦街，當靠近後斗口中間的渦街把空氣帶入後斗口內，就會造成一個往內的吸力。且隨著速度變快，吸力也逐漸增強(約可增加1.2-2倍)。我們經過不斷測試，發現風洞兩側鑽洞後，會在後斗口除卡門渦街外，另外造成一個上進下出的氣流，所以最後成功的還原出當時比中獎機率還低的新聞畫面。我們也研究這個吸力是否能成為車子前進的助力，經實驗發現，其空氣阻力減少率不論是無門後斗或是另外兩種改良型，都比有門後斗多出20％以上，其中V型後斗門甚至可以接近40%，明顯達到減少汽車油耗的效果。