第63屆--民國112年

用保麗龍為材料，建立同樣乘載面積的正四角柱、正六角柱以及正八角柱，以拉扯頂部測量各施力時的位移程度，並以樑對樑和角對角的兩種施力方向施於兩模型上，釋放時的晃動做為模擬地震時房屋的搖晃，實驗記錄拉扯釋放後至模型平衡不晃動的時間、晃動的緩衝幅度，以及觀測在哪一施力程度或實施的第幾次造成模型的結構損壞，用於檢測結構的耐震、耐久度。

本研究探討溶液顏色與色彩參數RGB 值關係，在測量裝置開發上:光源上採用平板螢幕發光，讓試管色彩數值均勻，也可調整入射光強度與種類。在容器上，以方試管改善圓試管的不均勻吸收。以五層(長)試管，驗證多層數、高濃度，對應RGB 值會規律下降。所設計的裝置與手機 colormeterapp方法，可即時、簡單地測量方框內色彩參數平均值。以上設計已成功提供有色化學反應研究。 以此新設計，研究6 種指示劑酸鹼變色，將指示劑分類，並找出分子結構與 RGB 值關係。也成功應用在化學反應速率測量上。這發展出的方法裝 置，能應用在生活上，藉由將色彩變化定量，來解決許多問題。

本研究發現可由顏色或苞孔開閉判斷榕果分期，幫助教學或採集小蜂。隨著果高與果徑增加，果腔直徑同步增加，果壁厚度改變不大，果腔產生空隙，方便小蜂授粉與產卵及雄蜂移動、交配。B期外苞片逐漸成深紫色ㄚ形可鬆開，加上苞孔周圍黃色，是小蜂辨認苞孔位置時除香味外的著陸指標。苞孔發育過程配合開閉及香味釋出可決定小蜂進入時機，白斑有乳管分泌乳汁幫助對寄生蟲癭與食草昆蟲的防禦。小花有獨特空間排列使柱頭與花藥生長向著榕果中心，兩種雌花交錯排列使柱頭在同一水平，可平衡授粉或產卵機會。各色榕果葉綠素總量相似，可見色澤轉變仍可光合供養。果內有授粉蜂一種，寄生蜂5種，還有線蟲、蟎、甲蟲幼蟲、螞蟻等生物，榕果充滿物種多樣性。

本組發現了菲涅爾透鏡有短焦距的效果，因此可達到良好的聚焦加熱，又太陽因地球自轉，有了這幾點動機，所以本組決定採用myRIO做為控制器再搭配Wi-Fi遠端的無線監控、步進馬達的驅動、菲涅爾透鏡的短焦距，以達到聚焦加熱完成自動追日加熱的系統。 本組作品可Wi-Fi無線監控，分為手動聚焦加熱、自動聚焦加熱。但因晝夜長短不同、四季不同，所以本組利用四顆光敏電阻（CDS）進行光源方向感測，做出16種狀態的真值表，讓實際值與設定值進行比較判斷並且二值化，形成一個閉迴路控制；使用myRIO控制器和LabView可圖形化程式設計、虛擬儀表的人機介面做搭配，可透過人機介面可無線監控，最後再由菲涅爾透鏡的短焦距進行聚焦加熱，達成較佳的加熱效率。

本作品的特色是以Arduino微處理器為核心，利用開源軟、硬體，自製一個電腦數值控制系統的保麗龍自動切割機。使用者只要先以繪圖軟體Inkscape製作出切割路徑的G-Code程式，再以Universal Gcode Sender軟體將程式傳送至控制器，系統即會自動控制步進馬達，將所需切割之圖形自動、快速的切割完成。

「莫比烏斯環」是由德國數學家莫比烏斯和約翰．李斯丁在1858年發現的。將一般的紙環剪斷後，將其中一邊翻轉一次（翻轉180度）再黏合，會形成一種單面單邊體。本研究將從莫比烏斯環的結構及特性出發，並測試不同翻轉次數，以及不同的裁切方式所產生的影響。最後嘗試找出翻轉及裁切兩種變因不同時的規律，進一步推論在其他翻轉次數或是裁切方式所產生的結果。

本實驗以單轉動系統設計，探討轉動座標系對流體中顆粒大小分布狀態的相對關係。不同質量顆粒與流體分子摩擦碰撞而產生的顆粒分布狀態，以及加上不同旋轉系統對顆粒的相互碰撞而造成分布狀態改變的相互關係與作用。 在一個持續且穩定轉速的旋轉座標系統中，流體中的顆粒會因向心力而沿著圓形曲線軌道形成圓周運動，而若將旋轉系統停止，流體的運動將逐漸趨於靜止，而流體中的顆粒則會產生螺旋軌跡運動慢慢向中心聚攏。 本研究應用旋轉系統的不同與液體性質的差異，發現當我們將液體停止旋轉時，其中的顆粒會產生螺旋軌跡運動慢慢向中心聚攏，進而在圓心形成一個圓，而不同的變因對它從旋轉到聚攏所花費的時間與其軌跡和分布面積都不盡相同。

以泰源肚臍柑皮作為材料，將其烘乾製成粉狀後高溫鍛燒製成生物碳。檢測Zeta電位可知生物碳表面帶負電，分別對吸附亞甲藍、結晶紫、甲基橙等有機染料的效果探討，發現生物碳對表面具有不同電性之染料有明顯差異，且在混合染料實驗中可知生物碳對表面帶正電的亞甲藍及結晶紫有很好的吸附效果，反之對表面具負電的甲基橙則無，推測靜電力為主要吸附原因。 從上述生物碳表面電極以及染料吸附實驗結果，設計使用生物碳吸附水楊酸實驗，且結果證實生物碳可吸附水楊酸，再進一步探討生物碳在不同濃度水楊酸溶液環境下對吸附比率的關係。 同時為了探討生物碳重複使用的效果也使用酒精作為脫附劑進行了脫附實驗，結果證實重複吸、脫附三次的生物碳，吸附率皆達70%以上。

本研究以化工廠的活性污泥中篩出的甲醇利用菌Methylorubrum populi 進行研究，經全基因定序得知其具備染色體與質體各一組，再經序列分析找出5488組基因、對應5376組蛋白質與347個代謝路徑，其中包含可以利用甲醇、甲酸進行生合成的多條路徑。在不同的酸鹼值下，以不同比例的甲醇、甲酸為碳源，輔以銨鹽礦物鹽基礎培養液培養，測量此菌生長曲線的變化，由此推得生長半生期、倍增時間等各項參數，並分析乾燥後菌體的氮、碳、氫元素比例，以評估其碳利用效率。分析結果在pH 6.7、以甲醇為碳源的狀況下，以其碳排46.7％減去碳利用率53.3%，顯示此反應甚至可達到負碳排。

在多數有毛小孩陪伴的家庭，訓練寵物大小便的問題至為重要，足以影響主人的生活品質。本研究的寵物訓練機以操作制約為理論基礎，透過監測寵物可否在正確位置如廁，再以語音及食物獎勵，強化在正確位置如廁的行為，讓主人可以在機器的輔助下，順利完成寵物的訓練。為辨識排泄物是否在正確的位置，採用熱影像攝影機辨識環境熱源，擷取前後兩張熱影像的差，找出有降溫特性的物體，藉以確定寵物排泄物的位置，準確率將大幅提高。當寵物成功在正確位置如廁時，訓練機立刻啟動獎勵，以樹莓派啟用語音獎勵及藍芽控制零食桶給予獎勵，寵物便可以不用主人親自訓練，便可以達到訓練寵物在正確位置排便的目標。