第62屆--民國111年

觀察家中排出汙水中，近80萬條塑膠微粒來自洗衣間家用洗衣機。淨塑槽及鐵磁流體攪拌槽為滴濾式及攪拌式設計，組成家用洗衣機智慧塑膠微粒清除系統，濾網組使用物理性過濾攔截0.058mm以上的塑膠微粒，透過鐵磁流體攪拌器去除0.058mm以下塑膠微粒，八爪型攪拌槳大旋轉體積對於鐵磁流體與排水的混和均勻度最好，磁鐵與攪拌槳分離容易更換材料並便於進行鐵磁流體回收。Arduino掌控智慧節能系統及物聯網的運作，提供手機運作資訊，圖像式語言易於撰寫，透過伺服馬達轉動連結兩套系統，建構一套遠端監控智能運作的塑膠微粒清除系統，5分鐘可完成1.3公升之汙水清潔，聚酯纖維、尼龍、聚丙烯有接近100%的清除率。

在台灣這種潮濕的氣候裡，蟑螂是每個家庭頭號公敵，多數人看到牠都會聞之色變，為了解決問題設計一個可讓大眾方便的滅蟑工具，參考市售滅蟑相關產品列出缺點並加以改善。作品利用中間設置誘餌區吸引蟑螂進入，一旦被偵測到再採取高壓電擊，緊接著啟動刷子將牠推入後方回收盒中。清除時拉開回收門就可倒入垃圾筒中清理掉。此外作品供電來自太陽能蓄電及運用IoT物聯網技術，開機、電力不足、電力充飽或已捕獲，行動載具均會收到 LINE通知訊息且同步記錄到Google試算表，還可以透過LINE訊息欄輸入V或C文字，反查捕蟑數與目前電量狀況，作為未來環境除害監控參考。

為了能製作出糖吸管，查閱文獻後發現雖然有不同材質的環保吸管，但沒有利用糖製成吸管的紀錄。經實驗後發現糖(50g)與水(45ml)的比例為10:9，再加入添加物糯米粉1公克，即可形成吸管但不好脫模。由於糖的黏著性強難以脫模，歷經五代不同模具的改良，終於製作出容易脫模的糖吸管。糖吸管的物性分析如下：水溫越高吸管的重量百分比減少越多；水溶液pH值越低吸管重量減少百分比越多；糖吸管會受環境濕度100％影響，糖吸管於兩天時重量減少達52%。成功製造出的糖吸管甜度為2~2.8，比市面上飲料的三分糖還不甜，側面和垂直耐重各為3300公克和855公克，本研究成功製作出糖吸管，如果將來量產可以取代塑膠吸管，對環境保護能有助益。

本實驗探討黏菌飼養底材及不同條件對黏菌爬行方向選擇之影響。一、飼養底材：使用濾紙養殖，易控制水分含量，養殖效益較佳。二、葡萄糖濃度：在0.5M/1M/2M葡萄糖濃度中，黏菌較偏好往2M濃度的方向移動。三、食物偏好：麥片能吸引黏菌，蛋白塊和奶油則無吸引力。四、角度：隨著角度增加，黏菌爬行速度會下降，但在垂直面爬行速度仍有約水平面爬行速度之四成。五、磁力：當磁性（N上S下）：不論磁鐵在盒內/外，黏菌皆有正趨性，磁性（N下S上）：則無此現象。六、金屬：一元硬幣、十元硬幣和鐵粉：這3種物質皆會使黏菌有正趨性的移動，尤其是鐵粉組。據本實驗結果及參考許多文獻後，我們推測黏菌或許也存在類似磁鐵礦顆粒或磁小體等物質。

本研究利用定翼機高度機動的特點，發展全自動的移動式求救系統，改善現行求助系統之不足。首先利用定翼機敏捷及可滑翔優點，經不斷改良機體與優化PID等各項參數後，發展出穩定飛行的第五代架構，並結合GPS系統與基地台位置定位，讓定翼機能自主修正航線往基地台飛行。 接著探討到達電信基地台訊號範圍後，結合NB-iot網路發送求救訊號，除了可以傳遞受困者座標位置、也增加傳遞環境數值等資訊，方便搜救者根據相關座標等資訊，解析受困地點、爭取寶貴時間。 與傳統求助與搜救過程相比，本研究結果能大量降低手機訊號達不到的搜救死角問題，讓管理人員更快得到人員求救訊息，更讓搜救部隊快速知道搜救位置等資訊，抵達救援地點，大大提高人員生存機率。

我們先開發有風罩的風力發電機，已証明風罩能提升或降低發電電壓，讓我們對其中的物理原理更有學習興趣。風力發電機要迎風才能有最大的發電效率，由牛頓定律和白努利定律解釋尾翼如何讓風力發電機迎風。白努利定律解釋了為什麼風罩截面積愈大發電效率更高，而康達效應告訴我們發電機的位置也是重要關鍵。

林園濕地的海葵水溝區有美麗海葵存在，引起我們想探究海葵白化因素，並以RGB值量化海葵體色，以白化趨勢值比較體色變化。實驗發現美麗海葵生存的耐受範圍為鹽度3%~6%、溫度12~37°C度、pH值6.4~8.5。海葵體色體柱顏色較觸手深，環境不適時觸手變化快速。海葵體內共生藻需吸收不同波長的光，照單色光白化趨勢值紅≒藍光>綠光，照綠光組白化較為緩和；26°C適合海葵生長，低溫21°C組白化趨勢較高溫組明顯，不同溫度有不同的優勢藻類；以打入CO2調製不同pH之海水，結果顯示pH小於6.4不利海葵生存，酸化的海水使海葵體內蟲黃藻很快釋出，是造成海葵白化的重要因素。結果可應用在以影像即時監控海洋生物，將體色轉換成數值以了解其白化趨勢及時掌握環境變化。

自疫情爆發以來，各國都相繼研發新型冠狀病毒的藥物。蒲公英為一種傳統中草藥，具有抗氧化、抗發炎等生物活性。本研究以蒲公英為試驗植物。為了瞭解蒲公英的抗氧化及抗肺炎能力，我們使用磨粉後的蒲公英進行水和甲醇的過濾萃取物，將蒲公英水萃取物及甲醇萃取物分別進行試管清除DPPH自由基實驗、ABTS抗氧化實驗及總酚含量測定實驗，並進一步確定蒲公英萃取物的抗氧化能力。另外，我們還進行肺細胞發炎移動及遷移能力測試。最後發現甲醇萃取物的抗氧化效果比水萃取物佳。我們以脂多醣LPS誘導肺細胞發炎，運用顯微鏡觀察，發現甲醇萃取物有明顯抑制肺細胞發炎移動及遷移現象。經由以上實驗結果證明，蒲公英甲醇萃取物對抗氧化及抑制肺炎具有效果。

這是一個關於氣團與鋒面的研究。根據我們對於5個年度的觀雲資料所做的分析，得出以下幾個重要結論：在動態冷氣團方面：(1).若搭配較高的濕度，大部分會產生蔽光高積雲或滿天的灰白雲(高積、高層混合雲)，且和距離無關；(2).冷氣團的移動方式與層狀高積雲的形成有相當密切的關係；(3).雲的分布方式由風向決定，而不是冷氣團的移動方向。若冷氣團處於停滯狀態，對雲況的發展比較沒有影響力。在冷鋒鋒面方面：(1).鋒前以高雲族為主：①溫度有機會出現較大的降幅、②鋒線大多會以左端通過台灣、③降雨區域不會太大；(2).鋒前以中雲族為主：①鋒線大多會以中段附近通過台灣、②會帶來較大範圍的降雨(雨勢不會很大)。

本次實驗以澎湖、日本、菲律賓的浮石進行實驗比較，結論如下： 一、比較三地浮石的物理性質 物理性質略有差異，且澎湖與菲律賓較相似；另外，利用偏光顯微鏡可知，三地浮石呈現的礦物光澤的顏色相似，顯示其成份類似，只是比例的差別。 二、比較三地浮石的化學性質 遇酸性水溶液時只有澎湖浮石產生氣泡，可能含有碳酸鈣；滴水後，三地浮石粉末皆會使水降溫。 三、探究澎湖北寮地區浮石層的分布與地質事件 北寮地區浮石層分布於摩西分海以東肉眼可見約159公尺；經粒徑分析推估，應為單次性火山噴發造成。 四、推測澎湖北寮地區浮石層形成的途徑 透過菲律賓火山的位置圖、洋流流向路徑圖的比對，認為菲律賓火山浮石確實很有機會沿著洋流漂來澎湖。