第63屆--民國112年

本研究利用海藻酸鈉和氯化鈣的交互作用，做出可分解的吸管，並改良一台吸管製造機。添加不同材料製作吸管，成功做出很像塑膠的海藻膠吸管，遇到酸鹼溶液會變色的紫高菜、蝶豆花吸管。影響吸管成形速度是氯化鈣的濃度和浸泡時間，以氯化鈣25%浸泡16分鐘最快，海藻膠的最佳比例為2%。製作吸管以沾取法10秒最快，做出來的吸管必須建立在支撐物上。腐化實驗以海藻膠紙吸管1.74g最好，因海藻膠薄膜分解較快，海藻膠吸管1.4g其次，吸管泡水實驗，因為水中沒有微生物，吸管不會被分解。吸管乾燥方式以除濕機效果較好，烘乾吸管的溫度以20度較不容易變形。使用UV光消毒，成功讓菌落數由45個降低成0個。成本估算上海藻膠吸管一枝約0.8元，使用沾取法更便宜。

本研究成功以不同化學方法自製磁性奈米粒子，並利用水熱法(Solvothermal)合成可見光光觸媒碘氧化鉍(Bi4O5I2)，再以不同比例複合出具磁性的光觸媒，藉由光降解結晶紫(Crystal Violet)染料實驗探討分解染料效率最佳之複合樣本，其最佳樣本為Bi4O5I2 -Fe3O4-90 %，反應速率常數達0.1118 h-1，並運用一系列儀器檢測其特性並探討其與光催化效率之關聯性。此外，針對觸媒在生活中的應用性探討，在生活不同水質、極端pH值或是高濃度之有機汙染物均仍保持良好的降解效率，並以Arduino開發板搭配各項組件模擬小型淨水場，以達到自動化降解有機汙染物。另外，利用自製紫外光照光裝置模擬捕捉CO2之光催化反應，並使用Arduino開發板之氣體偵測器確認生成化石燃料作為未來展望目標。

近年來，隨著日益嚴重的全球暖化以及氣候變遷，使得可用的水資源日益枯竭。有鑑於此，我們致力開發出一種能夠減少水資源浪費的灑水器。本研究利用 3D 模型設計軟體 tinkercad 設計出矩陣形省水灑水器的各個零件，並計算出水壓與孔徑大小以及噴射距離的關係，藉由調整各出水口的孔徑來控制噴水範圍。 實驗結果顯示，且相較於傳統灑水器省水達 25%，且使用3D列印技術製作，可根據自身情況調整出水口大小來控制射程，以控制灑水的長寬比，以達減少水資訊浪費、增加水資源有效使用率之目的。

天然中草藥是東方人崇尚的健康養髮方式，於是我們萌發了自製漢方洗髮精的念頭。我們先以市售洗髮產品訂定檢測洗髮精的標準，再以胺基酸起泡劑做為基底混合椰子油或弱酸性起泡劑測試不同比例洗髮精基底的清潔效果；結果顯示出：添加椰子油起泡劑比例越高時，去油力與去汙力都會增加，但沖洗的時間也越長，需耗費更多的清水才能洗乾淨。添加弱酸性起泡劑可增加起泡力，而去油及去汙力，則在添加比例至5%時，清潔的效果最佳。我們於是決定用胺基酸起泡劑25%搭配弱酸性起泡劑5%的比例，做出洗髮液基底，並用皂莢、何首烏、當歸及乾薑熬煮出來的萃取液取代原本的水，再利用食鹽來增加洗髮液的稠度，調和精油來滋潤髮絲，便製成了天然漢方賦活洗髮液。

近年來，名為生成對抗網路的非監督式學習方法蓬勃發展，透過使產生假資料的生成器與辨別資料真偽的辨別器互相學習，只要提供資料集便可學習其特徵而生成出能以假亂真的資料。本研究提出一套針對現有生成圖像的生成對抗網路模型的改良方法，透過進行實驗探討不同變因對生成品質與效率的影響，調整原有的優化器設置、卷積層參數、模型架構等，並以客觀指標評估實驗結果，證實經過本研究提出的方法改良有更好的效果。另外改進的方式應用在各種資料集訓練的模型及更高解析度的模型，數據表明也有不錯的成果。而本研究希望能提供更明確的模型改進方向給研究人員，並減少嘗試改良模型所花費的時間與能源成本，以此減少訓練龐大的模型所造成的環境影響。

本作品研究在於設計製造出一款能裝置在一般窗戶外側的“智慧型導風機”來引導室外自然風進入室內，以增加室內空氣的流通，構想是依操作者個人對進風量之喜好感受，設定按鈕電動驅動左右兩片導風窗板外推至適當角度後，再由風向感測器偵測出當下的風向數據，透過Arduino程式運算控制左右兩片導風板的葉片組，依不同風向進行一開一合的動作，讓側向風亦能導入室內，使得室內的空氣流通得到最大化，藉以改善室內的空氣品質。

本研究加入各種考量計算，以得出最接近實際白天時長的的數據。首先假設地球為正球型，計算出未考慮大氣的理論白天時長，並考慮太陽視角導致的誤差，可進一步得出蒙氣差數值；第二步考量大氣偏折，將大氣拆分成密度不同的大氣層，討論由太陽射向地球的光，利用Google試算表計算出日光和地表的相切處，再將此數值代入日照時長公式，即可縮小和實際情況差距；最後和各國真實白天時間比較，繪製理論與實際情況關聯的散佈圖，可知實際與理論日照時長僅存在些微差距。結果中的些微誤差，推測為未考慮地球之橢圓形狀以及大氣中不同層的複雜變化所造成，可作為未來改進方向。

本實驗研究斗六與古坑地區地衣的固碳作用，並針對古坑荷苞山文字衣來探討影響固碳作用的因素。研究發現： 1. 斗六古坑地區地衣樣本採集地點中的明德北路，CO2濃度越高，對CO2的適應性會提高，固碳作用最好。 2. 針對荷苞山的文字衣來探討： (1) 文字衣適宜溫度在25 ℃，固碳作用效果最佳。 (2) UV照度過高(3460 lux)會導致地衣白化，但適當的紫外線(2090 lux)下可以增強文字衣的固碳作用，且固碳作用遵守日夜節律性的現象變明顯。 (3) 對文字衣以電場刺激5 分鐘，12 小時後會開始有明顯差異，且電場越大固碳作用效果越好，當電場大到200 V/m時，夜晚甚至也會進行固碳作用。

本研究研究場域位於宜蘭縣南澳鄉中央山脈向東延伸濱海的餘脈，故運用中央地質調查所網站建立地質圖、地形圖，再將圖層套疊到GOOGLE平台測量坡地坡度及崩地面積等。 接著以現地調查及空拍機拍攝方式探究研究場域。 調查結果發現：該區屬綠泥石片岩，有石英、黃鐵礦、雲母等礦物，雖未發現變質石灰岩，但本研究推測氣候、岩性、地形等因素，使得變質石灰岩被因溶蝕作用而導致岩屑崩滑，造成有趣的地質現象，如岩屑崩滑、碳酸鈣膠結綠泥石、鈣華現象、方解石外生礦等。 最後，經由實驗設計及操作，希望能描述碳酸鈣膠結綠泥石的經過，解釋其機制，複製其現象。

本研究針對實驗樣區內常見的2種寄居姬蛛進行野外調查，發現寄居姬蛛有特定的宿主偏好性，原因主要跟宿主網的更新頻率、宿主網上資源豐富度及宿主對入侵物的反應激烈程度有明顯相關性，且赤腹寄居姬蛛主要寄生在人面蜘蛛及橫帶人面蜘蛛的垂直圓網，裂額寄居姬蛛主要寄生在方格網蜘蛛及泉字雲斑蛛的立體網上，研究發現關於寄居姬蛛對宿主網的選擇與氣味無關，主要是與宿主蜘蛛絲的黏性有關，根據比較赤腹寄居姬蛛與裂額寄居姬蛛腳尖對黏性物質的抗性實驗發現，赤腹寄居姬蛛腳尖較能對抗黏性物質，所以赤腹寄居姬蛛能寄生在橫絲具有黏性的垂直圓網上，如人面蜘蛛的網，但裂額寄居姬蛛則偏好活動於絲不具黏性的宿主網，如泉字雲斑蛛的立體網。