第62屆--民國111年

本研究主要為進行安全帽改造，昔日我們常見關於汽車的盲區偵測、內輪差等先進技術皆建置於汽車上面，但實際在行車上造成災害發生的主角大部分為機車，我們閱讀相關文獻發現目前並無機車有相關技術，再者我們希望此技術可以讓騎乘機車、電動機車、電動腳踏車、腳踏車等對象皆可使用，因此我們於安全帽上裝設鏡頭及雷達感測器，透過鏡頭進行車輛物件識別，以識別車輛類型及輪距，進而以公式繪製內輪差曲線與進行盲區車輛偵測；透過雷達計算車側距離以判斷車輛是否會太靠近汽車或是落入汽車之內輪差範圍內，將以上偵測結果透過抬頭顯示方式直接投影在安全帽的面罩上，如此一來將可讓機車及腳踏車族在行車上更具安全性。

鈣及攜鈣蛋白調節酶(CaMKII)存在於大部分細胞中，研究顯示其在多種癌細胞中過度表現。苯基磺醯胺衍生物為市售CaMKII抑制劑(KN-93)的常見結構，因此本研究參考文獻[1] 中抑制效果最佳的化合物1，並擴展臨床尚未解決問題，優化此類衍生物以製成抗癌藥物，以苯基磺醯胺為主架構，設計改良出多種候選分子。初步利用分子模擬分析軟體(Discovery Studio)模擬蛋白質與藥物分子結合，選定結合能最大且結合方位正確的結構。利用含一鍋化反應的步驟高效率三步合成化合物34，經核磁共振與高解析質譜儀驗證得出高純度產物。最後經生物毒性實驗發現化合物34對乳癌細胞毒性高且對於正常和乳癌細胞的選擇性都較市售抑制劑KN-93佳，符合理論計算的預期，未來極具潛力作為抗乳癌的標靶藥物。

我們研究的內容，主要探討如何提升富蘭克林馬達轉速的組合，並深入探討多樣實驗項目。而我們也將部份實驗的數據繪製成趨勢圖，一來可看出我們的數據是否合理，二來還可看出我們是否真的有找到最高轉速組合。在實驗八，我們就也因此找到了更高轉速的電刷型式，經轉速測量後發現，與原先的趨勢推估幾乎吻合!這更是確定了我們實驗數據的真實正確性與合理性，也讓我們研究結果更完整。總結實驗發現，塑膠杯上鋁箔紙的大小、長度、寬度等，及電刷的寬度、高度、鋸齒數等都會影響轉速，因此我們從實驗結果歸納出轉速最佳的設計，成功設計出穩定且高轉速的富蘭克林馬達。期望在未來掌握富蘭克林馬達重要設計要素之後，能夠更深入探討其更多的應用。

微塑膠是小於5毫米，呈線狀或塊狀的塑膠微粒。本研究以文蛤、鮮蚵、白蝦及鳳螺為材料，探討海鮮體內微塑膠含量，並模擬日常使用的不同處理方式，及不同部位進行微塑膠含量比較。研究顯示白蝦及鳳螺體內微塑膠含量明顯高於文蛤及鮮蚵，而單位重量所含的微塑膠量，鳳螺遠高於其他三者。在不同料理方式的比較中，發現吐沙可減少文蛤體內微塑膠，但使用玉米粉清洗鮮蚵則沒有顯著差異。在不同身體部位的比較中，蝦頭的微塑膠含量較蝦身及蝦腸高，若以單位重量計算微塑膠含量則是蝦腸最高。鳳螺的螺身以及螺腸所含的微塑膠量約相同，但螺身的纖維狀微塑膠比例較螺腸更高。本研究顯示，料理海鮮前若進行適當處理，應可減少人體攝入的微塑膠含量。

在準備科展主題時，發現有團隊利用指尖陀螺來進行離心分離及分析，進一步搜尋發現，有大學團隊利用紙片做成離心機，在非洲協助落後地區進行醫療方面的協助，我們嘗試結合指尖陀螺及離心機的概念，希望完成可以高速、穩定且長時間轉動的離心機，解決離心機高價且必須接通電源的問題，在實驗設計上，先使用磁鐵製造磁場讓指尖陀螺轉動，接著利用線圈及直流電源製作電磁鐵，結合磁簧開關，讓指尖陀螺轉動，找到電流磁場較佳條件後，為了解決指尖陀螺外型及構造不同的問題，列用3D列印製作指尖陀螺，完成最後實驗裝置後，結合3D列印指尖陀螺，電磁效應與磁簧開關，進行離心分離測試，希望未來可以繼續研究，讓實驗裝置更具有效性及可行性。

目前水冷散熱系統普遍應用在電腦CPU降溫中，雖然水的「比熱容」比空氣及大部分介質都高，但因水冷散熱系統內冷卻液的熱量，最終仍靠風扇送到機殼外，故CPU之最低溫度仍存在一個臨界值。本研究旨在對於「一體式」與「分離式」電腦水冷散熱系統及「熱電致（製）冷晶片」（Thermoelectric Cooling Module）結合進行模組開發設計，將此兩類相關元件搭配結合，以突破傳統水冷式散熱所無法降達的溫度。本研究將「致（製）冷晶片」之致冷端及水冷系統作結合，利用致冷端作為吸收CPU主要熱量，結果發現：與單純只利用風扇將熱量帶走的方式相比，本研究所開發之『第一代』一體式散熱模組與『第二代』分離式散熱模組皆成功地將頂級CPU之工作溫度再壓低，使電腦工作效率維持在最佳範圍。

日常生活中，每日用水量最大宗的是如廁的沖水，在調查完得知本校六年級同學家中有兩段式省水馬桶的比例只有36.8%之後，發現改裝一段式沖水馬桶來省水，是很有意義的努力方向！ 先研究一段式馬桶水箱的工作原理，再去大賣場衛浴專區收集並分析市面上各種馬桶省水方法的優缺點，進而研發出可任意控制無段式馬桶沖水量的改裝方法，是運用在鏈繩外面套支8mm硬質塑膠吸管，傳遞手指反推啟動桿的壓力可直達排水閥，就能讓無段式馬桶水箱達到隨心所欲的沖水境界！ 整套的二段式省水馬桶是最省水的！然而，超過半數全國民眾家中仍在使用一段式馬桶的情況下，若能推廣改裝成任意控制無段式坐式省水馬桶沖水量的方法是有價值的、省錢、省時、耐用、好改裝！

理化課時，常聽聞老師講述世界各地發生的重金屬污染事件，其中鉛離子所造成的污染及危害尤其嚴重。查詢鉛離子污染相關文獻以及移除鉛離子的方法後，發現膠原蛋白的螯合作用能去除許多有害重金屬離子。而膠原蛋白的來源之一就是從魚鱗提煉。 本次實驗主要在探討不同條件下，利用魚鱗及膠原蛋白與硝酸鉛水溶液中的鉛離子螯合的效果，並以碘化鉀做為指示劑，檢驗鉛離子的殘餘量。實驗結果顯示，魚鱗及膠原蛋白確實具有極佳的螯合鉛離子效果；而魚鱗中除了膠原蛋白，另一種化學物質羥基磷灰石會以置換反應，達到移除水中鉛離子的功效。在數據顯示上，可以明顯看出，虱目魚鱗吸附鉛離子確實具前景及研究價值。

研究四色定理時，我們先找出四種基本圖形，再探尋塗色方法，並且以此四種基本圖形來探討複雜圖形。發現可將複雜圖形分解成簡單的上下層、放射狀、中央有色塊的放射狀及同心圓等四種基本圖形，並依區塊編號，以相鄰不同色的原則找出各區塊對應的色塊，大部份基本圖形可用3色填滿，只有中央有色塊的奇數放射狀圖形會用到4色。合併基本圖形時，因先處理的基本圖形，限制了相鄰色塊的選擇，才會用到4色。將發現的方法驗證到複雜圖形上，不但用4色破解了兩位學者發表的只能用5色的多層同心圓、中央有色塊的奇數放射狀複雜圖形，並找到了規則。最後我們以此規則完成只用四色來著色，成功挑戰世界、歐洲、台灣鄉鎮巿地圖及網路上的纏繞畫。

小學生甜食攝取過量，蛀牙嚴重；而牙菌斑是蛀牙前兆，了解與監控其形成可協助牙齒保健與潔牙工具開發。本研究探討甜食性質與糖含量對牙菌斑生成影響，及牙刷特性對清除牙菌斑之效果。故設計實驗一、分析吃完五種甜食前後牙菌斑生成量；二、探查不同甜度花茶對牙菌斑影響；三、評估十種牙刷清除牙菌斑效果。研究結果顯示：較黏稠焦糖煎餅搭配每100毫升含40克白砂糖花茶所產生牙菌斑最多；影響清潔效果的特性依序為刷毛柔軟、波浪程度大、刷毛緻密增加接觸面積，創新牙刷應著重此三項目。這次研究讓我們了解甜食性質和糖分多寡會促進牙菌斑生成，正確清潔牙菌斑，做好口腔衛生可防蛀牙；同時也提供口腔健康教育與未來開發新型牙刷、申請專利的基礎。