第65屆--民國114年

馬祖北竿鄉大坵島上的外來種植物－玉珊瑚（Solanum pseudocapsicum L.）在近年來大舉侵佔原生植物的棲地。玉珊瑚屬於茄科的觀賞植物，但含有辣茄鹼（一種毒素)，人類誤食會導致嘔吐和腸胃炎，梅花鹿(Cervus nippon)亦不會食用。因為在島上沒有天敵，近幾年快速蔓延，取代了原生植物的棲地，造成在島上以原生植物為食的梅花鹿漸漸無法找到足夠的食物，面臨餓死的困境。 本研究拔除有毒玉珊瑚製作成生物炭，以不同土壤組成及生物炭的比例種植小麥草(Triticum aestivum)，觀察生物炭對小麥草種子發芽率及生長高度是否具有幫助。研究結果顯示，土壤組成使用純培養土來種植，對小麥草的發芽率及生長高度最有幫助；而生物炭與培養土的比例以1:30為最佳，可提高小麥草發芽率約28%、生長高度約19%。

奈米科技已廣泛應用於醫療、能源和感測技術，而奈米金屬粒子更因其獨特性質備受關注。本研究探索了一種環保、無毒的方法來合成奈米銀與奈米金，減少傳統化學還原劑對環境的影響。我們首先嘗試用檸檬酸鈉來還原銀離子，合成不同尺寸的奈米銀粒子，並進一步使用綠茶萃取液取代化學還原劑，以開發更天然的合成方式。為了測試奈米銀的抗菌效果，我們將其應用於大腸桿菌與黴菌，發現奈米銀能有效抑制大腸桿菌的生長，但對黴菌的效果較弱。最後，我們利用綠茶萃取液合成奈米金，證明這種綠色方法能應用於不同金屬奈米粒子的製備。這項研究顯示，我們可以以更環保的方式合成奈米金屬粒子，未來或可應用於醫療、感測技術及其他高科技領域。

本研究尋找生活中捕捉CO2的方法，並以Direct Air Capture(DAC)方式探討影響CO2吸收效果的各項因素。在測量方式方面，利用導電度檢量線測量較穩定且轉換數值方便，優於空氣品質偵測器或pH檢量線；在影響CO2吸收效果的各項因素中，溶劑以氫氧化鈣效果優於單乙醇胺與醋酸鉀，且氫氧化鈣濃度越高、風速越大，吸收 CO2的效果越好，但周圍CO2的濃度大小則不影響吸收度；此外，為了探討生活中最佳的DAC捕捉方式，以使用清潔海綿 (或吸附體孔徑約250μm)浸泡高濃度氫氧化鈣溶液來製作DAC捕捉裝置，並放置於有風處，其效果最佳； 孔洞過大或過小，吸收效率都會下降；海綿的碳酸鈣回收率為73.27%。

本研究旨在探討男性使用直立式或懸掛式小便斗時，尿流量、身高、和斗壁距離、入射角等因素，對於尿液噴濺面積和範圍之影響。研究方法包括：以頻閃燈和慢速攝影、tracker分析與雷諾數，辨識不同流量對層流和紊流之變化量；採用小便模擬器、Vernier氣壓計和力度計，測得水流和反彈流對斗壁作用力，終以蒙地卡羅法扇形區和Image J分析兩組小便斗噴濺面積和範圍。主要研究結果包括:1.以tracker 分析獲知流量和流速關係，從雷諾數變化量驗證流量小易受紊流噴濺、流量大則易受反彈流噴濺。2.尿緩=15mL/s，距斗壁30 cm 平射，反彈流噴濺最少；4.身高>=170 cm、25mL/s，平射兩種小便斗，噴濺面積與範圍皆最小；5.以600射角和對準排水孔，噴濺面積和範圍最大；6.本研究亦討論和改進尿液噴濺的研究方法。

本研究以蛤蜊殼粉摻配水泥塊所構形的河道坡堤及形狀為主題，透過自行設計的落錘重力、摩擦力實驗，探討不同比例蛤蜊殼粉摻配的水泥，對水泥塊特性的影響；模擬不同坡道形狀與結構，比較對水流與生物 棲息的影響，結果發現20%蛤蜊殼粉摻配的六邊形蜂巢水泥塊能承重達218kg/ 片，耐衝擊性佳。摻配比例越高，吸水率增加、釋水量較少。蛤蜊殼粉μs≈0.81＞顆粒μs≈0.58，蛤蜊殼粉的平均粒徑及偏差值為0.028+_0.016毫米，有利於水中生物攀附。梯形、長方形、平行四邊形的凹凸交錯坡道能有效減緩水流速度和堆積作用且黑殼蝦亦偏好此結構的棲息環境。本研究為了改善傳統水泥溝渠生態不友善的缺點，展現 蛤蜊殼粉水泥塊在生態共融、資源再利用與綠建築應用上的潛力。

為了研發更有益生理機能且口感接近市售麻糬的改良麻糬，以嫩豆腐、全麥麵粉、菊苣纖維粉，取20%、30%、40%與50%的比例替代部分糯米粉，製作出12種改良麻糬，測量其物理性質，找出最接近市售麻糬的口感，並建立麻糬水解葡萄糖化指標、血糖評估指標進行檢驗，發現：一、50%全麥麵粉麻糬的彈性與展性 、40%全麥麵粉麻糬的延性、20%纖維粉麻糬的黏性最接近市售麻糬；二、豆腐麻糬的熱量可降低最多，適合需減重者。三、市售麻糬在α-澱粉酶中水解最快，但20%纖維粉麻糬最利於吞嚥，適合幼兒或年長者；四 、20%纖維粉麻糬在胃裡最快水解成食糜，適合胃功能不佳者；五、50%全麥麵粉麻糬血糖穩定度最佳，適合需控糖者。

研究探討蝶豆花（青花素）與薑黃（薑黃素）兩種天然色素在不同天然添加劑與劑量下的色彩穩定性。實驗分為三部分，分別針對藍色色素、黃色色素與藍黃混色進行測試，在固定色粉用量下，分別加入蜂蜜、牛膽汁與阿拉伯膠三種添加劑，設五種劑量梯度（1～5平匙），共製備375組樣品。每組樣品皆以色差儀測定CIE LAB色彩空間中B值（藍–黃軸偏向），作為穩定性指標。結果顯示：蝶豆花色素偏藍性穩定，以第3平匙效果最佳，牛膽汁穩定性最高；薑黃偏黃穩定，第2平匙最鮮明，牛膽汁與阿拉伯膠中劑量表現佳；混色組整體偏黃，蜂蜜與牛膽汁穩定性良好。整體而言，第2至第3平匙為最佳添加範圍，可提升天然染料的穩定性與應用性。

水克菲爾菌是一種可於2～3天內自行培養的益生菌飲品，本研究旨在探討影響其生長的關鍵因素，透過針筒定期測量產氣量，並記錄pH值與最終菌重。結果顯示，富含礦物質的黑糖與椰糖最有助於菌體生長。查閱文獻後推測鈣離子為關鍵因素，進一步實驗亦證實添加鈣粉能顯著促進生長。使用如煮沸放涼的自來水，因富含鈣離子，菌的生長優於其他水源，再次印證鈣離子的成效。此外，當【菌：糖：水】= 1：2：4 時，產量最高。養菌過程建議保持通氣；溫度25°C時菌的生長最佳；菌若曾處於低溫（1℃）或高溫（30℃）環境一週，即使後續置於25℃，其活性仍受抑制。本研究成果可應用於水克菲爾飲品製程條件之優化，提升其品質與穩定性。

手工皂成分天然、無人工添加物，其中馬鈴薯家事皂適合做家事清潔使用，因為添加澱粉可以增加去油力，本研究想自己做出具有清潔效果且可以滋潤手部的家事皂。為了避免測試的誤差，找出最佳的配方，我們用自製裝置在熟成期間進行測試，有測試硬度的單擺打擊裝置、測試起泡力搖晃皂液及去油力時混和油和皂液的旋轉裝置、測試清潔力的刷洗裝置。最後，我們得到了以下發現： 一、最佳配方：椰子油210 克、橄欖油210克、氫氧化鈉67克、純水134克，加入80克馬鈴薯泥。 二、實驗發現：家事皂加入馬鈴薯泥可以增加去油力；除了馬鈴薯，皂液加入紫薯或芋頭也有好的去油表現；當橄欖油占比較高，雖然打皂花較多時間，但滋潤感極佳，使用者也給予正面評價。

台灣位於環太平洋地震帶上，「向地震學習」是避免再一次發生重大地震災害的不二法門。1999年的921集集大地震中，有三分之一的房屋倒塌。2016年的美濃地震造成了台南維冠大樓倒塌。2024年4月3日的大地震中，有兩棟三角窗建築在幾秒內瞬間倒塌。本實驗主要以三種箍筋以及我們自行研發的一筆柱中柱箍筋進行評估，並利用我們自製的地震模擬器，測試不同箍筋的研究成果。我們發現傳統箍筋最不穩固，一筆箍筋排名第二，柱中柱箍筋排名第三，而我們研發的一筆柱中柱箍筋最為堅固，合理的建築設計與抗震結構至關重要。