第63屆--民國112年

我們觀察到蓋斑鬥魚會攀爬到漂浮水面的葉片，這獨特行為引起我們的興趣。為探討蓋斑鬥魚攀葉行為，本研究開發「鬥魚攀葉行為AI監測系統」，可準確、穩定地收集攀葉行為歷程，並直接提供研究數據。我們探討了競爭者數量與葉片特徵對蓋斑鬥魚攀葉行為之影響。 研究結果顯示，蓋斑鬥魚間的競爭行為是影響攀葉行為的重要因素。競爭後，弱者會有兩種不同的避敵行為，一是積極攀葉，二是消極側躺在角落不動。此外，當鬥魚攀上吃水較淺的葉片上，需要以側躺姿勢攀附，但這也是一個相對安全的避敵空間。我們曾記錄到一天高達92%的攀葉時間。 本研究找到了蓋斑鬥魚攀葉行為的原因，提出競爭後的弱者避敵模式，也為動物行為監測技術提供了一個可能性。

本研究主要是探討空氣鳳梨葉子作為清淨環境空氣和降低PM2.5濃度以及物理性微粒的功能。為了解空氣鳳梨的吸附能力，我們先測量空氣鳳梨的滯塵能力，發現高居室內植物滯塵能力第二名：其次是測量植株能否降低線香微粒濃度，發現其葉片具有減少懸浮微粒的能力，顯示其具有空氣淨化效果；猜測上述能力應與毛狀體結構有關，於是著手測量去毛後的吸附能力，得知毛狀體是影響吸附能力的關鍵。接著我們學習Image J操作，進一步了解空氣鳳梨在各部位的吸收能力及運送途徑。透過影像分析，推測微粒的路徑為葉基→葉中→葉尖。最後探討吸附微粒後植株與對照組的抗氧化能力，發現實驗組明顯降低，說明微粒會對空氣鳳梨造成氧化壓力並影響生理代謝。

有個經典的騎士巡邏問題 : 騎士用馬步移動，每個格子至多走一次，試圖找出最多步。我們定義2x3的矩形方格圖中走對角線為大馬步，2x2的方格中走對角線為小馬步。依照大馬步、小馬步輪流交錯走，我們發現 : 若指定特殊起始點，在(偶數m) x (偶數n)的矩形中可以走完所有的格子。若騎士能將格子走完，本質上非常類似漢米爾頓路徑。其它無交錯的走法(如連續大馬步或連續小馬步)，我們也找出最多步的一般式。本作品的價值在於擴充馬步為大馬步與小馬步，推廣正方形為任意比例的矩形，並用深度優先搜索(Depth First Search，以下簡稱DFS)驗証結果。關鍵論証在於著色法與DFS ，若騎士無法走完，著色法能証明步數的最大值，DFS能讀完圖中所有資訊。結論的一般式紀錄於後。

本研究延續上屆台灣東部海岸鐵砂與磁鐵砂含量分析，於2022年9月至2023年4月進行，目的是希望透過親自動手操作以探討東部海岸鐵砂煉鐵之可能性。 經文獻探討得知，花蓮崇德有煉鐵遺址並參考十三行博物館之煉鐵方法，於是進行13次實驗，實驗於每週2小時之獨立研究課進行，受時間限制，採分階段實驗，初階實驗：熟悉煉鐵觀念及實驗操作，進階實驗：探討碳粉及鐵砂之較佳比例，高階實驗：實際模仿十三行博物館建窯煉鐵。 研究發現，台灣東部海岸鐵砂（含崇德海砂），經冶煉後，都可得有金屬光澤之鐵球及鐵渣，並對比地質圖，東部海岸以火成岩為主，崇德地區屬花岡片麻岩及綠色片岩區，都含鎂鐵等重礦物，可見東部海岸鐵砂煉鐵值得進一步調查分析。

本研究設計雙層葉片風力渦輪機，並使第二層葉片吸收第一層剩餘風能，提升發電效率。由於渦輪機葉片運動模式複雜，因此將實驗分成兩部分，首先去除渦輪機旋轉的因素，測量前後機翼改變攻角、間距及方位角情況下的升力，經實驗分析下洗氣流效益最佳處，為攻角於12度、間距1.5倍弦長、方位角-15度處；第二部分實驗測試雙層葉片渦輪機發電效率，當兩層葉片間距為1/4螺距（90度）時，兩層葉片應於夾角90度有最大效率，但減去下洗氣流方位角-15度，夾角75度對應效率最佳，經風洞實驗得相同結果。經效益分析，兩層葉片渦輪機效率提升四葉葉片的三成，一層葉片佔渦輪機總成本10-20%之間，可見本設計具備提升效率及降低成本的特性，未來具有高度前瞻性。

一、新瀉八幡宮算額問題 1.從由內往外作圖法知，三角形可用三個切線段表示其他線段、三角形與截線多邊形 內切圓半徑。並證明：截線多邊形內切圓的半徑和為全圓半徑的2倍。 2.由外往內作圖法是用三截線等長且位置唯一決定，三截角皆等腰三角形原理作圖。 3. 元貞利三角形的垂心為亨圓圓心，外心為全圓圓心。 4. 當正三角形時，截線多邊形內切圓面積和有最小值為全圓面積的28/25倍。 5.三角形之截線多邊形內切圓周長和為全圓周長的2倍。 二、正n邊形算額問題 設亨圓、元圓、全圓半徑為a,b,R,θ=180°/n 則a:b:R=cos2θ:sin2θ:(sin2θ+cosθ) (a+nb)/R=(n．sin2θ+cos2θ)/(sin2θ+cosθ) 每邊所截線段比(cosθ-cos2):(1+cos2θ):(cosθ-cos2θ) 三、四邊形算額問題 1. 從由內往外作圖法知，四邊形算額問題無定值。 2. 箏形用二個切線段表示截線多邊形內切圓半徑與全圓半徑間關係。 而等腰梯形則需三個切線段。

衛生福利部宣導75 ％酒精能預防新冠病毒，但頻繁使用酒精卻易造成手部乾裂，因此本組利用酒精浸製金銀花、烏龍茶葉、桂花、柚子皮等製成酊劑，再混合羅勒籽及奇亞籽所提取的成分，研發具消毒暨護手雙效的酒精性乾洗手液。經過pH計、UV粉及蘋果抗氧化測試顯示，本組所研發之乾洗手液呈弱酸性，與皮膚酸鹼值相仿，且具有抗氧化與抗紫外線（防曬）的功效，比一般市售產品效能更高。此外，本組意外發現果膠混合液能製成風乾膜有效對抗紫外線。總結本組研發之多功能乾洗手液除了具有天然保養之功效，還能讓果皮產生環保效益，極具開發之潛力。

本研究想透過製作三種不同日晷與實際測量，了解日晷如何運作。第一種為赤道式日晷，製作上較容易，形如時鐘，時間刻度也都一樣大，晷針須和晷面垂直，晷針和地平面的夾角須和當地緯度吻合，分為北面和南面，兩面的刻度順序相反。第二種為水平式日晷，晷面和晷針夾角的角度為當地緯度，晷面的時間刻度大小不同，需用特定三角函數公式計算，刻度越靠近十二點線的越小，越遠離的越大，每個刻度單位是小時，測量容易產生誤差。第三種為圓弧式日晷，製作較複雜，但使用上能更精確、更方便。研究結果發現，日晷時間和手錶時間有差異，除了要考慮磁偏角、時差和經差補正之外，若能將刻度做到最小，則測量數據將會更精確。

廢棄香灰處理不易且對環境有危害，廢棄香灰經定性分析後含鹼性物質CaO，佔其成分中50%，因此以廢棄香灰研究製成香灰屋瓦及地磚，探討其能否與酸雨酸鹼中和之可行性，我們進行多次屋瓦逕流酸雨及浸泡酸雨實驗，且台灣地區的下雨型態多為豪雨沖刷屋瓦頻率高，在實驗中觀察到香灰試片與酸雨中和效率和內含香灰比例呈現正相關，結果顯示摻入20％香灰所製成的屋瓦的酸鹼中和能力最適合台灣環境使用，香灰製品相較於傳統屋瓦有製程價格低、高耐用性和酸鹼中和效率高等特性，可作為屋瓦材料或地磚的新發展。製作地磚部分因發現水泥會包覆香灰陶粒，因此採用孔洞較大的陶瓷摻雜香灰進行3D列印，可快速製作不同環境應用之地磚。

本研究探討黃胸錐腹蜾蠃(Delta pyriforme)交尾、做巢、產卵、育幼等生殖行為。結果一雌雄壺蜂平均性成熟為77±10.8、63.7±5.7小時，交尾結合只有11秒。結果二壺蜂用大顎與前足以0.8×10-3m/s速度拍打泥球，讓巢固定成形，結蜂繭後巢硬度達4269gw。結果三受微風影響卵搖9.3次/s，此時卵柄的張力對卵做出164.3nkg.m/s衝量值，當衝量越大、卵搖晃時間越長、停下時間要越久。結果四壺蜂會依不同體型獵物，施予不同的力搬運回巢，被麻痺獵物血液流速為1.64~1.13cm/s，氣孔被打開494%，以延長獵物壽命，有助於壺蜂幼蟲攝食，達到育幼後代的目的。