第62屆--民國111年

本研究以選擇適當的魚種，來探討氣味、光色、群體行動、水溫、不同溶液和音頻對魚行動力的影響。我們發現，讓魚持續走在一個同樣的路線，會成為他們短暫的記憶；和大肚魚相比，螢光魚及金魚靈敏許多；飼料比保麗龍味道重，魚的反應也較顯著；在光色測試中，魚在藍色光遊得較快；魚活動雖然以群體為優先，且螢光魚的隊形都維持在一直線上，一起到終點，但是單獨一隻魚行動所費時間最少；雖然水溫度在20°C〜35°C所花時間平均最短，但是15°C〜20°C所費時間卻是逐次縮短；酒精對於魚活動力大幅提升。而食鹽則無太大的影響；聲波能使魚的速度大幅提升；魚的記性並不短，只要走過，也會有印象且游得越來越快。

本實驗主要透過手擺發電裝置探討影響發電效能因素並應用在跑步擺動警示及緊急充電，達到綠能發電、安全防護、緊急求救等功能。 研究中，我們根據線圈、磁鐵、擺動速度等變因進行影響手擺發電的探討，並以三用電表及自製裝置：纏繞裝置、磁力檢測裝置進行檢測。根據實驗，我們發現，線圈纏繞匝數較多，發電功率提升；線徑越細電阻越高；線圈寬度越窄、線圈截面積越大、磁場強度越強、擺動速度越快皆會增加發電功率。我們依據影響發電因素，配合使用條件：體積、長度、重量、擺動方式，製作出跑步擺動發光警示裝置提供夜跑者安全保護，最後經過效能提升及整流穩壓後，成功製作出手機緊急充電裝置。

本研究之目的是以智慧型雲端監控孵蛋裝置，以取代目前市面上看到的孵蛋器。市面上孵蛋器大多分為兩種，第一種是當溫度未達到所需的設定值時，就持續通電加熱到達設定值後再斷電，這種控制方法非常簡單，但缺點就是溫度的變動量也隨之變大。第二種則是透過精密溫度控制的設備，來達到我們所要求的溫溼度，這樣的控制方法雖然穩定，缺點則是需要高額的花費。 因此，本次研究的方向是設計穩定且易於控制的孵蛋裝置。此作品運用PID控制理論結合ESP32雙核心，配合利用第一核心進行PID控制、第二核心進行連線狀態的監控以及資料的傳輸，並且運用APP應用程式來操控孵蛋裝置。實驗結果證實，此研究能以精準、誤差小、穩定度高和便利性來達到我們的目的。

「微飛沫」是新冠病毒傳播途徑，在密集空間風險更高。飛沫受氣流或通風系統影響，我們探討在非流通的空間，使用隔板方法，增加防疫效用，減少病毒傳播。實驗得知：1.微飛沫軌跡追蹤與分析：以噴霧瓶噴發螢光水溶液，模擬飛沫噴散，經紫外燈照射，清晰拍攝噴沫飛行軌跡及殘留情形；以Image J軟體分析計算，量化飛沫殘留量。2.隔板位置：高度45cm時，距離50cm為佳。3.抽氣過濾裝置：隔板下緣加裝抽氣裝置，飛沫朝隔板流動，總殘留量減少50%，以自製第一代微型抽濾裝置可降低30%，並具殺菌及過濾 (可抽換熔噴布或Hepa濾網)效果。4.第二代微型抽濾裝置：改良一代缺失，採抽氣隔板與過濾盒組裝方式，可連接個人過濾盒或多人共用過濾系統，節省空間並具商業價值。

本實驗的目的在探討雙擺在擺動過程中的混沌現象。我們利用EXILIM相機及Tracker軟體為實驗工具，探討下擺在繞圈運動時的條件。結果發現，雙擺在第3次擺動後開始明顯不規則。下擺繞圈現象出現在上擺兩端處，且連續繞圈數多為1-3次。此外當擺重越小，擺長越短或擺角越大時，下擺繞圈數及上擺振幅也較大。當擺重越大時，雙擺總能量快速減少，轉動圈數也較少。而當擺動過程中時，根據鉛直面圓周運動原理，只要下擺能量大於臨界能量(5/2mgR)，即可產生連續繞圈現象。

化石在地球上是珍稀的寶藏，特別是大型脊椎動物的化石。我們以澎湖水道動物群的古菱齒象為科展主題，通過比較觀察古菱齒象的牙齒化石形態特徵，特別是齒面、齒板，發展出了可以簡單量測齒板厚度、間隔距離、齒板密度，結合觀察並判斷其是古菱齒象的方法。我們希望了解化石是怎麼形成的，通過進行埋藏實驗，探索化石埋藏的環境（熱帶淺土、深土、淺水、深水）及埋藏的深度對樣品保存的影響，並培養和觀察起主要分解作用的生物。我們實驗發現在熱帶環境要形成化石極其困難，深水的環境比較有利生物樣品的保存。我們非常好奇巨大的古象1萬多年前還有，為什麼隨後它們會滅絕？我們最後討論古象的滅絕和全球環境氣候變遷可能存在的關係。

氮污染無所不在，水源硝酸鹽污染是農業發達地區居民長期面對的問題，且脫硝作用中間產物亞硝酸鹽，對人體危害甚大。因此我們透過測量天然雜草(地毯草)溶液的氧化還原電位、還原力、自由基清除能力，證明地毯草具有強抗氧化力與還原力。藉由田口式實驗法規劃探討影響地毯草還原降解硝酸鹽之可能參數，由統計分析結果確認使用乾燥地毯草劑量18.75 g/L與硝酸鹽濃度50 mg/L的水體反應24小時，為地毯草降解硝酸鹽的最佳操作條件，而持續反應48小時則可完全降解亞硝酸鹽副產物。反應過程中總酚濃度介於100~200 mg/L，並且利用光譜全波段掃描反應溶液得知，250~325 nm區間有明顯吸光程度，代表多酚成分兒茶素之存在。經由本研究成果證實地毯草可釋出多酚物質有效降解硝酸鹽。

李斯特菌污染，恐致腦膜炎、敗血症，WHO報告更顯示死亡率高達2成5。本實驗研究抑制李斯特菌(Listeria.innocua)之方法，以全基因解碼R19.1045為模組，與由台灣本土雞翅與豬肉分離出之38隻李斯特菌分離株做比較，觀察其型態、生長曲線及菌落形成單位(CFU)不同，以及致病力相關之磷酸轉移酶系統(phosphotransferase system， PTS)，又稱第四致病基因群，是否廣泛存在於李斯特菌。研究結果顯示，37℃溫度培養L19N.053分離株在第5~第6小時有生長延滯的雙生長期(diauxic growth)現象，與PCR檢測初步結果呼應，L19N.053菌於PTS基因有部分片段缺失。R19.1045的CFU約為2.14ｘ109。低溫(4℃)、酸性環境(pH=2)和酒精濃度35%，皆能有效抑制李斯特菌生長，為正常37℃環境生長速率之1/70-1/92。

時代越進步，近視的人越來越多，觀察到班上同學帶眼鏡的人數占了多數，而其中「光」是視覺信號產生的基礎，因此，不良光環境易使眼球與視覺系統變異，導致近視發生，而根據工研院2018年發布的《室內高效率照明設計指引手冊》提到室內適合照度為500lux(照度單位)，因此我們想設計一款AI Eyes Protector護眼智能檯燈，此檯燈能夠依據環境與使用者狀況進行調整，當環境亮度過高則檯燈亮度下降；環境亮度過低則檯燈亮度提高，以及，為避免用眼過度，當檯燈啟用時會啟動計時功能90秒後會撥放音樂並關閉檯燈。此外，搭載的App上會顯示相關資料，如環境亮度、建議亮度、使用時間...等，也可直接用App遠端設定檯燈亮度、開啟或關閉等。

本研究以微觀與整體的視角忖度雲滴成長過程可能的性質，得出極為矛盾的臆測。而筆者閱覽相關文獻，發現此問題意識並無太多學者研討，決定參酌前人的方法，以水氣凝結於壓克力板的現象模擬大氣成雲滴過程，並以統計方法推論雲滴成長過程的性質。發現各個雲滴的成長機率雖不相同，可是整體的演變趨向穩定。希望本研究結果對於相關研究的學者有所助益。