第63屆--民國112年

本研究嘗試以海藻酸鹽設計製作雙層水膠，並搭載奈米粒子於雙層水膠中，達到兼具治療與保護傷口的效果。 透過實驗數據驗證，此雙層水膠之儲存模數相比人體細胞外間質，得知水膠足以提供傷口張應力。而表面帶負電之奈米粒子，其粒徑尺寸~1849nm，以及界達電位負電峰值為-19.9 ± 0.2mV，能夠有效地吸附帶正電之生長因子並持續釋放。另外，藉由水膠不同的降解速率及載藥特性，達到首先減緩發炎反應，並給予血管新生功效。動物實驗成功建立模型，由一般傷口證實，加入水膠與抗發炎因子IL-10/促血管新生因子VEGF+PDGF療法的實驗組別，其修復期較短，由db/db糖尿病鼠模型證實生長因子的釋放有助於傷口癒合。說明研究中的海藻酸鹽雙層水膠系統，極具持續開發與應用的價值。

以不同濃度的界面活性劑、容器面寬、水深來觀察界面活性劑在水中運動的種種現象。在界面活性劑中加入固定比例的紅色色素6號，使其滴入水面上時可以明顯觀察彩圈的漲縮現象，再藉由Tracker追蹤彩圈運動軌跡，進而計算出其直徑大小之改變，最後將實驗結果以圖的方式記錄下來，再觀察其運作規律並製作出函數圖形，確定此一現象的運動方式，並思考此現象形成的可能原因。

在網路、手機興盛的情況下，一般傳統鉛筆被使用的機會逐漸降低，但鉛筆對小學生而言還是最常用的書寫工具。而近來有號稱「環保永恆鉛筆」，強調免削、免買筆芯還可持久書寫，甚至還被當作精品高價販售。讓身為小學生的我們會想要了解這種新產品的書寫效果、售價、使用的評價等。經過深入了解發現市售環保永恆鉛筆筆芯成分標示不清且書寫字跡顏色較淡；加上為了減少書寫時的施力讓書寫更省力，所以一般傳統鉛筆使用者在選購筆芯時日漸傾向選用筆芯較軟但顏色較深的1B、2B 筆芯。因此我們試著用五金行或市面上就能買到的材料，利用簡易工具與方法自製金屬筆芯，希望能找到書寫字跡顏色比市售環保永恆鉛筆深的金屬筆芯材料成分。

本研究應用類神經網路識別繁星花草酸鈣結晶及其防禦功能，我們成功設計出能識別結晶的模型，準確率達 0.948，我們運用此模型計算後續實驗的結晶數量。實驗發現：在繁星花中，根的結晶密度最高。愈新、愈小的葉片，結晶密度愈高，推測這可能與植物的防禦功能與生長之間的權衡有關。同一片葉片中，結晶平均分布。同一天裡，夜晚結晶密度較高 。 當繁星花個體處於乾早的土壤中，結晶密度會降低。以多隻蝸牛啃食、蚜蟲吸食的方式，能夠在短期內7天內促使植物生成結晶；但受毒蛾幼蟲啃咬以及人為模擬天敵啃食的個體 ，葉片結晶密度則無明顯變化。動物的攝食傾向明顯偏好無結晶的葉片，支持結晶具有防禦功能，能達到威懾作用。

本作品取自國際數學奧林匹亞2022年第一題，我們給出完整的解答，不需要使用中學以上的數學知識，而且利用本作品的方法，將原題探討的兩種硬幣，推廣到m≧3種。

本研究由香蕉皮在檸檬酸溶液中微波萃取出果膠，希望此果膠可改善烘焙麵團性質，取代人工乳化劑。研究發現以微波萃取法可提高產率約至17.7％；此萃取物被證實具有果膠特質（乳化能力及凝膠特性）。應用在烘焙麵團時，具有調整麵團發酵速度的能力，可加速高糖酵母麵團的發酵速度，節省製作吐司的時間；但對低糖酵母麵團的影響則是延緩發酵速度，適合用在需要長時間發酵的麵團中；萃取物的乳化特性，可強化麵筋結構，使麵團延展性佳，有利保存氣體進而增加吐司體積，也可讓麵團在烘烤過程及吐司保存過程，水分流失較少。總結，添加香蕉皮萃取物可以得到燒減率小，老化速度慢的膨鬆吐司，以香蕉皮萃取出的果膠來取代麵包中的人工乳化劑是可行的。

洞察號自2018年登陸火星，累積了大量的震動訊號也高頻率採集持續性的天氣資料。本研究以分析非火星內部地震引發的震動訊號為主，找出天氣變化對非地震訊號的影響，或其他可能引發非地震訊號的因素。以Python進行資料分析後顯示無論白天或黑夜，2～7 Hz頻率範圍會出現數個峰值，比對風逐時變化得知除2.4 Hz的訊號外，大多數是地表以上的風引起登陸器或太陽能面板搖晃導致。在季節變化方面，SEIS於火星夏季夜晚記錄到的震動訊號相對白天少，應該是夏季白天受熱對流旺盛使擾動多，導致非地震訊號頻率頻繁。而火星冬季受沙塵影響，夜晚的非地震訊號與白天差不多，甚至超越白天，同樣在2～7 Hz出現數個峰值，但強度不同。

在日出或日落出現在地平線或海平面，僅一、二秒鐘的綠色閃光非常難見到，因為無意間拍攝到，引發我們的探索興趣。研究先拍攝日出與大量日落RAW檔格式照片，以影像處理軟體觀看還發現到綠邊、藍邊、雲頂閃光等日出光學現象；為了解發生原因透過四種實驗方法驗證綠色閃光發生的機制，結果在日光下以三稜鏡與黃色及白色圓形紙片，即可重現綠色閃光、綠邊與藍邊等景象；以影像處理軟體做連續截圖，更可了解綠色閃光發生過程；最後再比對出現以上四種太陽色光後三日的氣象資料，發現降水時數幾乎為零。因此日出日落時，太陽出現四種色光景象以做為判別未來天氣變化的應用。我們甚至在東部或西部海邊觀光景點，以能拍到綠閃這難得的景象，促進觀光。

在下雨過後，我們總是會在校園看到蝸牛的蹤跡，牠是怎麼前行的？喜歡怎樣的環境呢？為了更了解蝸牛的習性，因此設計了本次實驗，我們利用不同環境的通道，透過觀察及分析，希望能更了解蝸牛並應用在菜園上。 在這次的實驗中，我們設置了Y型通道、對稱迷宮通道及不規則迷宮通道，分別在有無黏液、黑暗與光亮、黏液與黑暗、有無坡度、黑暗與坡度等不同環境下，觀察蝸牛會如何選擇。 本次實驗發現蝸牛喜歡在有黏液、黑暗且有坡度的環境爬行，也從混合實驗中發現，與黏液、坡度等環境相比，牠更喜歡黑暗的環境。我們也經由實驗中確定蝸牛會優先選擇黑暗的環境，後續我們也運用在菜園裡，希望能打造友善環境抓捕蝸牛，減少農業損失。

現本專題是建構無人載具車進行探勘平台的開發，其主要以Arduino Mego 2560作為本地主控台，輔以OLED顯示螢幕展現各類偵測資訊如溫濕度等，並以藍芽模組將相關資訊傳送至遠端平台顯示，除了探測相關資訊外，還將無人載具周圍的環境影像透過ESP32CAM無線wifi攝像頭模組傳送至遠端平台，以提供遠端平台對於周遭環境的掌握及判斷執行相關的控制，因此探勘平台將可提供許多不適合人類到達的場景進行許多探勘及相關救援等行動。