第64屆--民國113年

本研究主要是以樂高EV3為核心，設計「車炮合一」可遙控的移動載具發射器，並適合應用於寵物互動。我的設計最大特點是透過自製的發射機構，在零食發射系統中可發射10發以上的狗零食，玩具球發射系統最多可發射五球，這些發射的落點集中，力道不強，所以不會對寵物造成傷害，而彈跳的軌跡與次數，均能增加寵物狗的吸引力與趣味。另外機體功能的改良：履帶能適用於多種不同的室內鋪地，與寵物互動不受限制；AI功能中的超聲波智能避障距離20公分內不會碰觸到障礙物也不會對寵物有影響，範圍限制可保障機體，不會有損壞的危險。最後經過與寵物狗實測，發現小狗對本機器播出的語音會有反應，發射出的零食會啃咬，投擲出的小球也會追著玩耍。

本研究旨在探討日照強度與堆肥比例對作物生長的影響，為此，我們準備了五組含有不同堆肥比例的土壤以及萵苣、茼蒿等兩種作物，並觀察兩種作物在不同日照強度下的生長情況，以及在日照強度較強的情況下，作物在不同堆肥比例的生長情形。透過實驗結果可以發現，萵苣與茼蒿在日照強度較強的情況下，會有較佳的生長情況；另外，本實驗也發現不同的植物應有各自適合的堆肥比例，因為不同植物在不同的堆肥比例下，吸收土壤營養的情況也不同，因此會導致特定作物在特定的堆肥比例下生長較好。

本研究發現桑白皮素（Morusin）可抑制多形性膠質母細胞瘤（Glioblastoma, GBM）的細胞遷移作用，並透過觀察其細胞骨架的變化和NUP62基因表現量的變化，研究可能造成其抑制細胞遷移的機制。 從細胞遷移實驗（Transwell migration assay）觀察到Morusin能抑制GBM細胞的遷移能力，再對其細胞骨架的F-肌動蛋白（F-actin）染色，觀察GBM細胞骨架形態上差異。 接著透過次世代基因定序（NGS），找出受到Morusin影響的基因，並透過查詢文獻探討已被證實與細胞遷移相關的基因。我們發現了NUP62的基因表現量會受到Morusin抑制，且文獻中也提到了其在細胞遷移中的作用。最後透過RT-qPCR和Western Blot確認Morusin處理後的GBM細胞會降低其NUP62的基因表現量。

在中藥學中，認為人蔘對於人體健康有一定的效用，例：牛蒡可通十二經脈，洗五臟惡氣及久服輕身、耐老，增強體力、恢復精神。（楊琇涵，2010）我們對於人蔘療效所描述的益氣、補氣等敘述感到疑惑，食用中藥湯劑對於身體有甚麼確切的幫助？因此本實驗決定以酵母菌、牙斑菌、草履蟲作為實驗生物，探討紅參(Ginseng Radixet Rhizoma Rubra)、吉林參(Panax ginseng C.A.Mey)、東洋參(Talinum paniculatum)、牛蒡(Arctium lappa)、黨參（Codonopsis pilosula）等中藥材是否具有協助生物修復或降低傷害的功效。實驗結果發現，添加中藥似乎無法協助酵母菌抵抗紫外線所造成的傷害。以東洋蔘培養的牙斑菌對於對抗UVC照射所造成的傷害有較佳的效果。草履蟲經UVA照光處理之生長狀況無太大差異，而紅蔘萃取液可能能夠降低草履蟲在UVC照射下受到的傷害。

當以磁鐵做為擺錘的物理擺，並讓它在金屬面附近作週期振盪，經由實驗量測與理論擬合分析發現，本裝置會因電磁感應而在金屬面上產生渦電流，並對擺產生阻尼作用，其渦電流阻尼力是空氣阻尼力的18.4倍，進而使物理擺較快停止。進一步研究，發現渦電流阻尼作用力大小亦與金屬片材質、厚度、擺與金屬距離、磁鐵強度等因子相關，再者，因金屬的集膚效應，渦電流大小在金屬內的分布會隨著深度而呈現指數衰減；且此大小會受到金屬層間隙或是金屬面的不完整而進一步劣化。最後針對「減震」研究，經由磁鐵物理擺產生的總阻尼力以消除物體的振動能量增益達112%，較同質量的物理擺增益亦達25%，可實現較輕質量塊的物理擺式阻尼器在建築物防震領域上的有效應用。

紫斑蝶生態課程為我們的校本課程，然而在一次解說導覽的活動中，發現我們對於紫斑蝶的了解只流於資料記憶，於是展開了這一場科學觀察實驗。實驗設計中為了要避免光線干擾，我們自製暗箱，並利用RGB三原色的概念進行分析。發現在相機與紫斑蝶翅膀水平的條件下，不同的視覺角度，所呈現的幻色效果不一樣；光線的強弱也影響幻色的呈現；白色光線與黃色光線相較之下，白光的幻色效果較佳。透過探究歷程，了解紫斑蝶的結構色彩，是適應自然環境的重要方法，生活中也存在結構色的應用，現在人類也利用仿生科技的技術進步，將如同蝴蝶鱗片結構一般，應用在許多光電元件和材料上，發展出如信用卡與紙鈔的雷射防偽技術，甚至是能展現耀眼光澤的布料與烤漆。

本報告主要針對球體在不同作用力下，影響其行徑軌跡之研究，運用都普勒效應及柏努利定律等概念，設計實驗裝置。為了探討球體水平方向及自由落下垂直方向的運動獨立性，自製3D列印實驗球體 (圓球和橢球體)與球體旋轉軌跡裝置，分別引入水平與垂直氣流進行球體軌跡實驗。透過相機錄製影像與物理實作APP擷取聲音頻譜資料，再運用Tracker軟體進行數據處理。此外，善用磁生電原理，驅動LED光來測得球體轉數。最終，實驗結果發現球體形狀、轉速跟空氣氣流產生不同作用力，都會使得球體產生偏轉，皆符合柏努利定律來進行解釋。

本研究為解決儲氫瓶存放安全問題，利用測試儲氫瓶編織層的各項變因，來獲取最佳參數，使之安全性得以提升。實驗由編織材質、編織張力、編織密度、編織方式四方面切入進行探討，並於最後將二維的編織物推向三維的儲氫瓶進行模擬實驗。此外，為了提升實驗的精準度，降低實驗誤差，在實驗中使用Arduino系列感測器進行實驗。實驗結果得出在高編織張力、保留空隙的高編織密度，以及低編織角度的設定下，編織面的恢復係數及剛度較高，此時儲氫瓶也最為安全。

海底深處的電纜是沒有任何保護措施的，很容易被漁船等人為因素破壞。 在本研究中，我們 設計了三條漁船可能經過的路徑，分析魚鉤破壞裸露電線的機率。而後為電線 在埋設與敷設的交界處 加裝壓克力圓管、塑膠方格隔板、白棉、管狀海綿、壓克力圓管內填矽利康等方法 做 保護，比較 不同的材料對電線 的防護程度。 透過實驗，我們發現當魚鉤與電纜線成垂直時 被勾住的機率最高 在保護措施上， 使用塑膠方格隔板 可完全避免纜線受到破壞，保護的效果最佳。

本作品希望能協助消防員在進入未知火場前，可以協助了解情況及判斷，使用物聯網、影像辨識、自走車技術，建置一個移動式火源偵測及遠端滅火裝置，具有手動及自動控制功能。 在火災現場時，可以手機方式操作，馬達帶動機器人平台前、後、左、右移動，透過鏡頭傳回影像畫面，人員如看到有火，可按下啟動噴灑乾粉按鈕，遙控滅火。當機器切換為自動控制方式，前置鏡頭傳回的影像，當有火源時，則會自動辨識火，並啟動噴灑滅火。有自動按壓滅火器壓把的功能，是因為在滅火器握把上，設計一個按壓驅動裝置，噴灑乾粉， 此為偵測火源滅火裝置 。 本作品說明書內使用之照片，大部分為第1指導教師拍攝，部分為引用自產品網站照片。