第62屆--民國111年

上自然課時提到葉綠素使我們產生好奇，我們改進前人拍攝激發光譜的儀器開始做探究，結果成功組裝出讓激發光譜可直接拍攝的儀器，而不需長時間曝光 60 秒以上， 改良了研究上的方便性，我們以酒精萃取地瓜葉的葉綠素，透過臭氧氧化葉綠素與碘滴 定的方式，驗證葉綠素具有抗氧化力，並在所拍攝的穿透光譜與激發光譜中看到葉綠素 濃度與螢光強度的變化，發現葉綠素具有螢光自體吸收的現象，而使螢光強度並不見得濃度越高而螢光強度就越大。最後我們綜合穿透光譜、激發光譜及碘滴定的方式發現葉綠素遇到酸、鹼、加熱和照射紫外光時都會影響葉綠素螢光強度與抗氧化力強弱。 (相關單元：自然與生活科技，康軒版，5 上第二單元，植物世界面面觀)

利用澄清石灰水檢測二氧化碳氣體的原理搭配繪圖軟體小畫家，先拍攝不同濃度的二氧化碳進入澄清石灰水的照片，將照片匯入繪圖軟體小畫家，點選色彩編輯器看照片中的色調E、濃度S、亮度L、紅色R、綠色G與藍色B六個數值，發現濃度S、紅色R、綠色G與藍色B四個數值變化與二氧化碳濃度變化相同。有新聞報導二氧化碳濃度與血糖濃度有關，運用此方法，拍攝用餐前與用餐後不同時間，吹氣進入澄清石灰水的照片，照片匯入小畫家，點選色彩編輯器看六數值，研究結果發現血糖濃度變化趨勢與其中幾個數值變化趨勢有相似性，期盼可以運用在血糖濃度變化偵測。

汞離子為影響健康的十大化學物質之一，因此具污染潛勢事業放流水之汞濃度都需列管並檢測。然而，偵測方法通常較為繁瑣，成本也較高，所以發展快速且簡便的方法是環境檢測重要的課題。本研究開發出以維生素C將四氯金酸還原成奈米金的方式，再透過核酸適體修飾奈米金偵測汞離子。利用奈米金表面電漿共振效應呈現顏色變化，進而可測量吸收峰波長變化。接著改變核酸適體濃度及長度、四氯金酸和維生素C濃度得到最佳化條件。另外，因核酸適體的胸腺嘧啶（T）與汞離子的高親和性使得此檢測方法具有專一性。最後結合行動載具建立濃度轉換方程式，並應用於環境水質檢測。結果顯示核酸適體修飾經維生素C還原奈米金可作為簡便且快速檢測汞的策略之一。

本實驗藉由3D建模及雷切加工方式將廢棄木板精準建置具有不同磁鐵間距的磁浮滑板與磁軌，再藉由磁鐵擺放位置的配置優化其移動效率。實驗中對滑板重量、軌道傾斜角度及軌道表面粗糙度等參數對其移動的效率進行探討。實驗結果顯示當軌道上方磁鐵的排列與地面垂直磁浮滑板的平衡最佳，且磁浮滑板磁鐵的配置是影響平衡的重大因素，研究中發現滑板底部磁鐵數量4個並取10mm-16mm間隔排列且磁鐵必須在最外緣平衡效果極佳，且磁軌之磁鐵間距利用鐵線緊結合到寬度約2mm時具有最佳的移動穩定性。將上述實驗成果應用於「 你推我跑」、「水上漂」等平衡遊戲活動時，可讓參與者體驗如何控制磁浮滑板及增加其滑行速度。

在「幾何明珠」一書中提到拿破崙定理及逆拿破崙定理。本研究透過數學繪圖軟體 GeoGebra作圖，嘗試以逆拿破崙定理找出正多邊形的可能初始多邊形，接著歸納其性質，並確認只有符合該性質的初始多邊形，才能夠透過「拿破崙法」得到原本的拿破崙正多邊形。 我們先從三邊形及四邊形開始，接著推廣至正多邊形，並分成奇、偶數邊進行討論，最終希望盡可能透過實際的量測來證明初始多邊形的特性，並得到初始多邊形性質的通論。

準備科展題目時，搜尋到紙片離心機，該設備利用旋轉紙張圓盤達到高速的分離效果，以此裝置協助非洲疾病盛行地區進行血液離心及分析。 以紙片離心機為主題，實驗設計探討紙張材質，尺寸及重量；線的材質及長度；孔的數量及距離，採取不同方式組合測量紙張圓盤轉速，實驗結果以西卡紙為材質，半徑4或5公分，重量約10.0公克，孔的數量為2或3孔，孔距1.0公分，轉速較高效果較好。 西卡紙裁剪後規格無法一致，決定採3D列印製作出圓盤，以手動方式轉動毛細管吸入之不同澱粉或鴨趾草混合液，進行離心分離及分析。 實驗結果顯示，3D列印圓盤高速轉動後可將混合液中固相與液相分離，未來希望可以比較3D列印圓盤結合毛細管，在分析化學上進行更廣泛的應用。

為瞭解顆粒玉黍螺Echinolittorina malaccana的站立與堆疊，是否真如國外文獻提到，是為了因應夏季炎熱天氣而產生的熱調節策略，我們利用一年半時間進行調查、實驗、探討與分析。 針對顆粒玉黍螺爬行行為，在實驗室，我們發現牠們在靜止水中會有往上爬找隙縫躲藏特性，而人工造浪模擬野外漲退潮的實驗，則發現牠們的主要活動時間會在淹水時，也就是漲潮水淹滿，或是水退時還留有的小水灘。在野外，則利用縮時攝影記錄，牠們分別在面臨乾燥及海水來臨時的行為模式，結果是一致的。 在站立與堆疊的實驗，我們發現溫度似乎只是其中一項條件，但並非絕對，潮汐水位變化、岩石隙縫密度及傾斜狀況等都關係到是否會站立、堆疊，最根本的原因是來不來得及縮進石縫。

此研究是探討臺灣海峽沉積物種類、風力大小及風機的水下結構等因素，進行對風機穩固度的分析。 預設在地震五弱時，臺灣灘北側及東側，位於24.0~24.5°N、118.2~120.5°E沉積物粒徑大於0.5mm，對單樁式及螺距2mm的螺紋式風機穩固度影響較大。 蒲福風級6級風，在海峽中線到馬祖的部分大約位於25.0~26.3°N、119.3°E~120.0°E，對風機的穩固度影響甚鉅，比5級風的傾斜角多約12倍；在新竹、苗栗外海至海峽中線大約位於24.0~25.3°N、120.0°E~120.5°E，傾斜角度隨著風力級數增加而逐漸變大呈正相關的態式；在臺灣灘北側及東側大約位於24.0~24.5°N、118.2~120.5°E，風級在6級以下就對風機穩固度沒有影響。且我們發現風機發電機艙重量，模擬在120克重時，風機為最穩定；在比較四種不同的螺距，發現螺距和旋轉次數於地震五弱（150RPM）時對穩固度影響較小。

本研究以FFP 做為乒乓球3D影像重建凹陷分析與辨識，它利用條紋相位位移投影於乒乓球表面而分析相位與相位差分變化以獲得乒乓球面前後幾何距離。這對乒乓球製造者、比賽 單位與運動者而言可得知乒乓球品質與好壞，因此具有極大的助益。 此乒乓球結構光量測平台包含了3D影像重建分析光學系統與自動化量測機台之軟硬體整合辨識系統。本研究先建立了有參考平面結構光條紋量測乒乓球系統，並提出無參考平面與傅立業轉換法;前者可以減少量測系統空間，後者則可以減少量測時間，二者對量測效益具有很大幫助。 本研究已有初步分析與辨識成果，但未來仍需努力，包括加強辨識精準度、結合人工智能技術達到更佳辨識效果與應用於其他球體曲面量測等等。

本文旨在推廣拿破崙定理「以任意三角形各邊為邊分別向外作正三角形，則它們的中心(三心)連線必構成一個正三角形」至「對多邊形各邊為邊分別向外作正多邊形，則正多邊形的中心點(三心)可依序連成正多邊形」時成立的多邊形條件(此多邊形稱為拿破崙多邊形)。本文證明出拿破崙多邊形、平行多邊形與壓縮多邊形的成立條件互為等價，並推廣拿破崙法為「對多邊形各邊為底邊分別向外作相似三角形，其中相似三角形頂點依序連線」且討論完畢。