第64屆--民國113年

本研究使用廢棄牡蠣殼，製作可回收、多孔隙的發泡煉石，吸附重金屬以解決水污染問題。由實驗可知，外層牡蠣殼粉末的吸附能力比內部珍珠層更佳。觀察顯微鏡，牡蠣殼的碳酸鈣成分經煅燒後會呈多孔隙狀態，具有更好的吸附重金屬效果，研判是表面積增加所致。 研究也發現pH=10有最高的重金屬吸收量。依據勒沙特列原理，鹼性環境有利於H2CO3⇌H+ + HCO3-正反應的進行，推測是牡蠣殼粉解離生成HCO3-，促進了重金屬的吸附。 自製發泡煉石確實能有效吸附重金屬並可重複回收使用，達到聯合國永續發展目標(SDGs)中SDG 6 淨水及衛生、SDG 14 保育海洋生態兩大核心目標。

本研究希望開發一套AI植物診療輔助系統。利用AI辨識植物生長曲線，適時補充所需營養。Micro:Bit監控生長環境，建立雲端資料庫。實驗發現： 一、使用過濾海綿、光照9小時、營養液濃度控制在pH值5.5到6.5、EC值（導電度）800至2000μs／cm的「植物生長環境」比「一般種植」的空心菜平均高度增加7.88公分，莖也更粗壯。 二、當植株出現病徵，如缺氮的葉面黃化，再以「AI植物診療輔助系統」種植，新葉能逐漸回復健康狀態。 本研究不僅幫助家庭簡易取得新鮮蔬菜，若推廣在科技農業，能有效減少人力成本，增加作物生長效能，邁向SDGs目標2消除營養不良與永續農業的美好願景。

「鳩佔鵲巢」的題目中將喜鵲餵食的規則寫了出來，我們列出不同的狀態後確實找到所有答案，接著我們進一步將「鳩佔鵲巢」題目進行擴充，使題目中五隻喜鵲擴充到所有正整數，我們發現餵食的順序可以同餘來計算，進而研究找出其所有的答案，之後又加以研究總共吃到的喜鵲數量。

張拉共構體以常見的細繩使一個結構漂浮在半空中，想了解張拉共構體當中的原理。有一篇科展研究 提到三條線的張拉共構體做不出來，經實驗發現製作穩固的三線式張拉共構體方法及注意事項。 過程中，重新設計張拉共構體三次，發現上結構懸浮隱藏著槓桿原理，成功使用有彈性的繩索測量共構體繩索的張力。探討張拉共構體的懸浮特性獲得的結論：1.三線式的張拉共構體需要在上結構追加重物才能讓它穩定不翻倒。2.三線式張拉共構體的上結構有槓桿原理的特性。3.三線式張拉共構體的懸掛重物越重，越能夠承受一定程度的橫移晃動，但是第3號線將承受整個結構體的拉力及重量。4.第3號線的位置越接近第1 、2號線將使上結構可以承受比較大幅度的晃動。

光柵作為常見的分光元件，應用於許多光學儀器中，但光柵普遍彈性較差硬度較大，使光柵應用受到了侷限，因此本研究以有著彈性佳與易形變特性的PDMS作為柔性光柵的材料，對其不同厚度與彎曲程度進行一系列的測試。為了找出厚度、彎曲曲率與繞射效果之相關性，進行了不同厚度柔性光柵之繞射點分析實驗，由實驗結果可知增加柔性光柵越厚會使其彎曲時第一亮紋改變率增加，反之。為了試驗柔性光柵受到不同施力方式其分光效果是否有所差異，故進行了拉伸與壓縮的方式形變柔性光柵，結果得知其拉伸時軌距會被拉大，壓縮時則會被擠壓變小。研究最後想了解利用PDMS複製類似光柵的結構是否也有分光效果，實驗結果發現指紋能夠分光，希望後續能將其特性實際運用。

人類為對抗新冠肺炎，研發出疫苗以減少重症，卻難以阻隔病毒進入人體，且導致許多副作用。新冠病毒會結合細胞表面的ACE2受體再藉由胞吞作用進入細胞，注入相關分子或讓ACE2失活可減少病毒進入人體，但卻會嚴重影響ACE2原本的功能，因此我們想要發展精準抑制病毒入侵細胞的方法。利用囊泡黏合系統，我們成功地停止負責廣泛胞吞作用的Rab5囊泡運輸，但其無法抑制病毒進入細胞。接著我們將負責帶入病毒的ACE2囊泡停止在細胞膜周圍的微絲上，可以有效地抑制病毒進入細胞，且不會影響其他的胞吞作用，讓ACE2還可在細胞表面正常工作。我們成功地發展出新的策略去精準抑制病毒進入細胞，且能減少對其他功能的不良影響，此技術可望提供新的策略來對抗不同的病毒危害。

以藍曬為主題，利用掃瞄器檢測標準普魯士藍(Pantone色票2196U)，並搭配PS軟體取得平均值進行色彩分析，成功找到感光液比例50:50(檸檬酸鐵銨:鐵氰化鉀)、感光50秒時，在素描紙上可製作顏色RGB：R21 / G80 / B133、HSV：H208 / S84 / V52的標準普魯士藍。 為了增加色彩，我們利用不同的感光時間製作漸層普魯士藍，並進一步將其浸泡於不同酸鹼pH值溶液，結果成功發現： ①浸泡於檸檬酸、雙氧水、氯化鈉時，顏色維持藍色，但因浸泡時間、pH值不同，顏色有明顯的亮度、深淺差異 ②浸泡於碳酸鈉、磷酸三鈉時，顏色為黃棕色系 ③浸泡於單寧酸時，顏色呈現藍黑色系。 最後，我們將結果應用在不同材質中，成功製作色彩豐富的藍曬作品，讓「古代攝影工藝」有新發現，符合SDGs11永續城市之目標！

本硏究運用波以爾定律以及托里切利原理，討論不同口徑對應不同水柱壓下，因開口的表面張力及邊界層效應產生之｢綜効表面壓」，模擬與實測漏水量的變化。 實驗操作流程為以管長L一端開口一端封閉的水柱管，開口朝上注入高h的水量，將其封閉倒置後，其水柱管內氣壓與外界P0相同。開啟底部使其漏水至平衡，結果發現使用一般的水就可以簡易量測大氣壓力的條件。 進一步探討擾動對系統的影響，在綜効表面壓的作用下，於特定的震度和震頻時瓶口的加速度具有週期行為，並得出本系統應用於偵測氣流的限制與可行性。 本研究由已知的原理出發，透過實作來探究複雜且真實的機制，進而發現有趣的物理現象與實用價值。

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。

近年來，AI技術逐漸成熟，現今已有能夠還原馬賽克之 AI模型問世，因此進行馬賽克處理之圖片並不絕對能保證隱私的安全。為此本研究提出一套針對人臉馬賽克還原模型PULSE的馬賽克強化方法，透過設計實驗探討不同變因對 PULSE還原圖像之影響，並以客觀指標評估實驗結果。實驗結果證實經過此方法處理過之圖片能獲得比 PULSE原始預測更低的相似度，最後歸納出一套馬賽克方法，此方法能使16×16和32×32解析度馬賽克獲得相對較低之相似度。本研究之成果能應用於新聞媒體及訪談節目中，對需要保護之人臉進行強化之馬賽克，用以增加對人臉隱私之保證。