第64屆--民國113年

本研究開發RNN和LSTM長短期記憶網路的樂齡行為關懷系統，搭配樹莓派、多種無侵入式感測器和鏡頭，實現對獨居者日常活動的實時監控和情緒辨識。 將系統收集的數據儲存在SQLite資料庫中，通過LSTM長短期記憶網絡進行分析和學習，提高系統預測準確率。我們還根據各行為感應器觸發的頻率、語音關鍵字，臉部情緒辨識結果等數據，使用隨機森林演算法分析使用者的狀態，建立客製化的模型以優化系統的預測性能。此外，系統配備語音識別功能，提供求救信號發送，及負面情緒安撫等功能。 通過長期的數據收集和分析，本系統能夠觀察並預測獨居者的活動力和情緒的變化，早期發現獨居者的身心健康是否有風險。

本研究將水滴撞擊液面的動態過程分為三個階段：水滴撞擊液面形成水窪、水窪形成水柱以及水柱分裂為水滴，在此三個階段，我們皆找出了良好的量化關係。根據我們推導的公式可看出，水滴撞擊液面速度愈快則水窪則愈大，且水窪形狀皆相同。水窪愈大則會形成初速度較慢且較粗的水柱。在水柱分裂為水滴的機制探討中，我們發現分裂的水滴可分為三種，分別為噴射水滴、滯留水滴、凹陷水滴，其中噴射水滴僅在撞擊速度慢時出現，而滯留水滴與凹陷水滴涵蓋近所有撞擊速度。最終，我們找到了噴射水滴斷裂高的預測公式，故可利用撞擊水滴的物理性質，精準預測噴射水滴的出現與否，且與實驗數據極為相近。

椬梧表面有銀白色鱗片，我們想了解鱗片對椬梧有什麼幫助或者是否更能適應環境？我們進行了一系列對鱗片的探討，首先想了解其他有類金屬光澤的植物被光照時，他們之間有什麼不一樣？利用RGB色光照射在葉片出現吸光與反射的現象。因此我們進一步設計鱗片相關實驗，包含了椬梧幼葉與成葉的鱗片否長得一樣、鱗片會不會影響葉片總氣孔數以及鱗片對椬梧生理作用是否有更進一步的幫助？因此加入了酸鹼測試、鱗片是否可以防水或保水、鱗片的結構上是否有助於滯塵或吸塵等實驗設計來查驗椬梧鱗片的功能。在設計實驗下，我們仍然對椬梧鱗片的結構好奇，為什麼有銀白色是否也與鳳蝶奈米結構相似，在雷射筆照射下出現干涉條紋令我們明瞭由於繞射產生銀白色。

行車易因視線死角或疲勞駕駛造成交通事故，建築物也常因火災、有害氣體造成民眾或救難人員傷亡，故製作本系統： (一) 行車模式： 1.車外盲區設置鏡頭app顯示畫面，若偵測到行人則於app發出語音警示。 2.對駕駛臉部進行偵測，若判斷為疲勞則啟動提神裝置。也可偵測身體姿勢，自動啟動ChatGPT語音聊天或搥背。 3.交通事故發生時，由Line傳送車內影像給親友，若昏迷則由app傳送定位簡訊請求救援。 (二) 保安模式 1.偵測 室內空間人數，在火災發生或有害氣體過多時，由Line傳送地點及影像給屋主。同時遠端在app顯示位置、人數並可獲取影像並對照app平面圖規劃逃生或救援路線選擇。 2.貴重物體被竊取時，由Line傳送影像給屋主，再由app遠端繼續拍照或啟動警報器驅離。

本研究以「紅麴發酵」為主題，旨在利用紅麴製作天然抗氧化與抑菌產品，展示綠色環保理念。通過多個實驗，系統地驗證了不同稻米、不同水量、不同溫度對紅麴抗氧化和抑菌效果的影響。研究採用碘滴定法檢視紅麴發酵過程中抗氧化效果的變化，並與市售紅麴保健食品進行分子生物學和細菌學對比測試。 研究結果顯示：1.圓糯米100g經蒸煮冷卻後，加入含11g的紅麴米水100g、0.05g白麴粉和200g水攪拌後，在35℃發酵7天可製得最佳紅麴，其抗氧化與抑菌力均優於市售產品；2.委外進行毒物檢測，確認無有毒物質。3.順利製作成保濕化妝水和果凍面膜等美容化妝品，這種創新性的環保技術展示了紅麴在健康食品和美容產品中的廣泛應用潛力，突顯了實用性和可持續發展優勢。

當地夏天的河岸碼頭常堆積了很多死魚，造成環境很大的惡臭問題。我們實地探勘和查考資料後，製造模型進行微型實驗，模擬了不同季節的風向、風速和浪的大小，以及墩式碼頭基樁不同的形狀對於死魚堆積的影響。 我們用 1/200的比例尺依照實境設計了模型河道，然後設計不同形狀的碼頭基樁模型。微型實驗中發現，矽膠小魚堆積與水流侵蝕和泥沙堆積有密切切關係，而碼頭基樁的截面形狀是「水滴流線型」或「雙尖流線型」，水流侵蝕效果最好，能有效減少65%的矽膠小魚堆積率。此外，採用被動式的雨水沖刷設計，把圓柱體後方的負壓區改成正壓區，也能有效減少22的矽膠小魚堆積率。我們的設計不僅符合環保，而且還能節省成本，能有效解決河岸碼頭死魚堆積的問題。

本實驗我們主要使用LED燈做為光源來對比接近太陽光波長的白熾燈，並使用碘液對比I- /I3- 電解液。我們發現當二氧化鈦膜燒結溫度在300~450度間以及當二氧化鈦膜面積為5cm2、浸泡於染料時間20分鐘時效果為最好，便在後續變因下維持這些因素。此外，我們也自行萃取出花青素、葉綠素、兒茶素三種天然染料來做比較，並透過太陽光能轉換效率公式計算出電池效率嘗試找尋效果最好的天然植物，後續也以此為根據嘗試了混和不同染料。同時，我們藉由觀測LED燈與近似太陽光波長的白熾燈照射下的結果來進行電池性質的比較。

廢棄蛋殼易產生惡臭，蛋殼含98.4%鹼性物質CaCO3；經攝氏900度焚燒的蛋殼XRD分析主要成分為CaO，拌入土壤測得排出的水pH值達12.09造成植物難以生長。本研究以蛋殼鋪在土壤當肥料的小白菜萌發率較好。膠水與蛋殼粉1:1製造出環保的蛋殼紙與市售A4紙張的性狀與著色度比較兩者皆佳；球磨三小時之蛋殼粉末可加入再生紙取代15%的原料。蛋殼粉加入釉藥中能取代原料達36%且在攝氏1230度燒成下，釉面莫氏硬度皆達7~8之間；在釉面耐酸鹼測試中，釉式中僅含石英3%的釉式在加入24~36%蛋殼粉燒成的釉面均會被酸鹼汙染變色且表面變粗糙，釉式中含石英9%釉面耐鹼測試中，加入24~36%蛋殼粉製成的釉面均無汙染變色，製成的食器釉面經SGS檢驗符合臺灣食器法規亦可作為環保的再生建材磁磚釉面。

水黽在水面上自在地的滑行，就想探索動態水面的表面張力。先設計用懸掛式的方式來測量表面張力，發現寬度愈大，可承載的重量越大，若加計沉陷的壓力差，則表面張力趨於一致。再測量兩根線接近時的承載力，發現距離小於 5mm，承載的重量隨距離的減少而減少，超過後則沒影響。當波前與壓克力板的方向平行時，在波谷時的向上加速度最大，此時水的表面張力不足以拉上壓克力，就會沉沒。波前與長邊垂直，當波浪來時，表面張力將前方向上抬升，後方要往下降，卻受到的表面張力的阻止，所以容易沉沒。推動鋁線快速前進時，鋁線前後方向上分力減少而沉沒。所以鋁線與前進方向垂直的比例愈多，最大前進速率愈小。依此做出表面張力移動底盤。

為三隻小龜創造一個乾淨永續的生存空間，激發我們隨時產生的小小創意，透過探究實作完成我們的「龍蝨號」水中清道夫它沒有高科技的AI人工智慧和酷炫的外表造型，只有單純外表和簡單機械智慧：一、利用虛實連接的可變四種齒輪比的變速裝置；二、超距力實踐的磁力傳動裝置；三、尖端接觸減少摩擦力的磁浮構造；四、雙微動開關構成的避障裝置；五、磁簧開關達成隔空啟動的實現；六、可充電鋰鐵電池續航無限；七、善用材料與物件特性，創發出簡易、快速的替換操作；八、船體不偏航的關鍵─在船體後方並列的「泵」導風罩和螺旋槳的組合─轉動方向要相同。「龍蝨號」啟航一池清爽，三隻小龜永保安康。