第64屆--民國113年

研究生物材料的幾丁聚醣萃取及去乙醯化程度測量和製膜方法，並且製成自製幾丁聚醣紋身貼紙。以滴定法測量不同生物材料的去乙醯化程度，發現室溫下甘油加超音波再經檸檬酸萃取方法，胭脂蝦的去乙醯化程度最高81.7%。找到最環保萃取法：甘油處理後加蛋白酵素去除蛋白質，經20%檸檬酸浸泡及40%蔗糖萃取，能去除蝦殼中碳酸鈣，再以40%氫氧化鈉溶液100C加熱2小時，製成的自製幾丁聚醣去乙醯化程度88.2%和市售88%相近。以1g自製幾丁聚醣加4%醋酸40mL的成膜比例，經電解後加果膠，再浸於2%氫氧化鈉溶液後加天然色素，可得到具黏性、拉伸強度大、不產生澎潤、遇酸鹼溶液能變色且菌落數低13.67RLU的自製幾丁聚醣紋身貼紙，也可推廣至食品保鮮貼紙。

本研究透過ChatGPT提示工程的研究將生成式AI的應用融入日常生活中。在實作上透過Google Cloud Functions 建置並連結多個雲端服務，實現一個AIoT執行環境。研究架構的底層為智慧居家模型，其中涵蓋霍爾感測器與低功率雷射的入侵偵測、IR測距感測器的門禁偵測、溫溼度的偵測與加熱片的溫溼度調整，並利用調光玻璃達成光線遮斷與隱私權保護等智慧居家生活需求。在系統整合上，透過Line 聊天機器人進行指令的發送與訊息接收。為了更人性化的解析所有的指令信息，我們透過Google Cloud Functions介接到OpenAI下達提示(Prompt)指令，產生真正的動作指令後傳送給MQTT Server，最終由MQTT發送動作指令的信息給底層的智慧居家模型；此外，所有底層感測器的環境偵測訊息皆可以透過ESP32 MCU進行蒐集應用。

我們將三浦摺疊運用在紙管上，發現能摺出「單位管」的條件為：8個全等平行四邊形（內角不為90度）相拼成V字形；邊長為1、內角為60度的平行四邊形拼成單位管，我們求出其最大體積約為1.5；而改變平行四邊形邊長與角度之間的關係，當單位管側面沿摺痕壓平摺疊後，能摺出3種不同樣貌。將N個相同的單位管洞連接起來，形成「N-單位管」2個相同的N-單位管共有4種拼組方式，拼組後能正面與側面壓平摺疊；我們用數個N-單位管相拼，發現能做出負重點朝上和洞朝上的負重結構，分別最少需用4個2-單位管垂直相拼和8個N-單位管水平相拼；若數個N-單位管拼組後只能側面壓平摺疊，則只需3個N-單位管水平相拼，就能做出洞朝上的負重結構。

為了了解學校落葉堆積對土壤和生物會有什麼影響，我們挑選學校不同種類的落葉，觀察它們長期堆放地點；另外收集這些落葉堆放到土壤上，在不同時間測量土壤的各種性質，最後對他們拍照和記錄；落葉用水萃取後加到培養皿的土壤裡觀察發芽比率；最後堆積後的土壤種小白菜，觀察有什麼影響。結果顯示初期落葉層對土壤溫度有明顯降溫效果，對土壤的水分、酸鹼質、生物、結構也有影響。1個月內落葉堆積的土壤和落葉的萃取液會抑制發芽，但兩個月後影響不明顯，而且對小白菜的發芽和成長有幫助。自然落葉堆積對於植物的成長幫助大於壞處。

本研究利用校園2023年底晴天率高的冬季觀測木星及其衛星的光譜，累積的資料初步確認光譜觀測於藍端(可見光偏短波長端)的強度變化較紅端(可見光偏長波長端)明顯，因此，若能用紅端來做為星球之間的交互作用影響會比較適合。本作品也把木星及其衛星埃歐(Io)逐日進行比對，利用紅端較不受影響的前提下，得出在11月3日時木星衝觀測當日光譜藍端有較佳的吻合，推測除了仰角與大氣影響，太陽光反射的角度也會對觀測結果有所影響。最後，本研究由埃歐(Io)光譜的進階光譜分析可以得知，不同日期的響應曲線會有些微的變化，推測可能是火山噴發的作用影響。

本研究旨在利用組合數來分析第二類斯特靈數在模質數下的性質。研究分為五階段：第一階段我們參考O-Yeat Chan等人的論文，並改良了其證明過程，得到一個同餘組合數。第二階段利用第一階段的奇偶性定理發現(3n n)與𝑆(2𝑛,𝑛)同餘mod2並改良論文證明，使得證明更易推廣。第三階段我們更推廣到更一般的結論：滿足𝑆(𝑝𝑛, 𝑛)≡(p'n n)(𝑚𝑜𝑑2)時，p與p'是線性關係。第四階段與第五階段繪製熱圖時，我們發現圖中存在謝爾賓斯基三角形，對此進行了研究，並成功證明斯特靈數三角形在模2與模3下具有碎形結構與謝爾賓斯基三角形，這是文獻中都沒有探討過的。

本研究探討n個邊長分別為1、2、…、n的正方形鍊接成平行封閉結構的存在性與方法透過「 任意值矩形頂點配對法」可成功鍊接；任意數列的正方形組也可成功，最快速的是「最大值矩形頂點配對法」。 推廣至正多邊形正偶邊形透過「對角線重合法」，正奇邊形透過「對角線重合法」搭配「對角線與邊重合法」，每邊可互相平行；將n個正多邊形放置在對角線連線成的平行四邊形，利用n值特性「4k、4k+1、4k+2、4k+3」分類頂點位置結合「單向複雜形平行結構」邊長和的差為1或2可透過對角線「中心」或「端點」出發的「最大值平行四邊形頂點配對法」鍊接 。 最後得到最大及最小完全覆蓋矩形鍊接法，並推得鍊接正方形內部封閉面積公式。

本研究提出一種雙槓桿省力抬升重物之手推車設計，達到不用彎腰、省力抬升、自由移動三重目的。同時也探討重物被人體槓桿放大的情形、宣導正確搬重物姿勢。 我們自製關節頂點定位器、骨骼長度測量器、穩定施力測量器，用來製作人體模型並模擬、測量搬重物時的各種姿勢。研究發現：任何徒手搬運重物的姿勢，身體槓桿都會把重物重量放大，甚至放大到15倍！ 為了能省力在室內搬重物，並突破市售電動升降推車只能垂直升降的缺點，我們在第二類槓桿的雙輪推車上裝了電動型第三類槓桿來抬升重物，利用縮小模型進行實驗，找出最佳組裝結構。 結果顯示，我們的創新推車可抬升重物96公分、省力75.4%，能靈活自由移動。而且成本只花三千五，成功達成目標！

本研究針對近10年來超過30名消防員在救火時殉職，分別開發現場閃燃偵測模組和事前預防模組，前者能在消防員架設熱顯像儀之前，先將探測球丟入火場中，探測球利用ESP32並透過MQTT向樹莓派發送感測數值，並送至SQLite資料庫進行處理，再行計算閃燃發生的可能性，指揮官根據結果再決定是否靠近或暫緩；遙控履帶車則進行相同操作，除了更精確定位偵測外，並搭配鏡頭增加起火點、煙霧偵測功能，這些資訊能輔助指揮官做出正確決策，降低消防員的傷亡。 事前預防模組為巡查並偵測火災發生機率，可用在工業區等環境，先做好道路循跡模型與火災辨識模型後，在車上安裝各式氣體感測器搭配鏡頭辨識，根據回傳的數值做運算，可判斷火災發生的可能性並做及時處置。

我們的實驗是極微型綠色化學實驗模組：放在自製拍攝台上、使用手機拍攝倍率5.0倍、載玻片與蓋玻片中間夾0.025mm厚的純銅片、陰與陽兩電極相距10.0mm、陰極上有一高度2.0mm底寬2.4mm的等腰三角形、兩極切割時儘量減少毛邊，加入0.1毫升1.00M的硫酸銅水溶液、通9.0伏特的直流電壓、通電時間210秒內， 就可完成錄影實驗觀察。本實驗可觀察到最佳化的可視化金屬樹生長、最簡易與快速化的可視化氧化還原反應，每次使用反應的溶液量，比一般使用量縮減率200倍以上，其成本低、易操作、立即性 (9秒內就可看到)、可視化、效果明顯、趣味性強、微距的實驗過程與結果，是改進化學在金屬樹實驗及氧化還原反應實驗觀察的重大突破。