第65屆--民國114年

看過震動型風力發電機與鬼動草現象後，便思考是否能結合兩者製作出一台「現代鬼動風水儀」？ 風經障礙物會因康達效應改變風場，本研究利用壓電效應偵測風在震動裝置後端產生的卡門渦街，藉由分析電訊號偵測不同障礙物所產生的風場。自定義葉片的等效邊長，發現電壓約和等效邊長、平方風速成正比；另外，不同迎風角度、擺設狹縫或遮住半邊葉片都會使pp板產生小波，牛奶瓶紙則是可以建立迎風角度的預測模型。狹縫的電壓放大倍率可用三次函數擬合。遮住半邊葉片時牛奶瓶紙會產生共振放大效應(鬼動現象)，而擺設圓柱則會使電壓增強，並且能建立電壓預測模型。 本研究成果可用來製作分析微小風場變化之大數據收集裝置，提供訓練AI及建立新的應用方向。

沃辛頓射流是指物體掉入液體中後，在液體下形成空腔，經由表面張力的作用，空腔收縮並向上噴射的水流。瞭解射流機制與抑制射流引發的噴濺，在機械潤滑與公衛領域是重要的課題。本研究透過空腔與容器的交互作用，影響射流的形成空腔形變會改變表面張力的合力方向，使得局部收縮速率不同，進而影響射流的高度與方向。透過改變空腔兩側形變的程度，我們可以有效控制射流偏移方向，本研究進一步透過自製頂針，讓空腔局部變形，藉此產生射流偏移，證實張力波並非射流偏移的主要因素。本研究的成果，為射流的 研究提供一個新的觀點：空腔弧度大小決定收縮速率與方向，未來可藉此影響空腔收縮，協助科學家降低空蝕現象對機械的破壞。

本研究探討校樹第倫桃在日常生活中的應用，我們先以第倫桃果膠搭配校園常見果實製成果醬，邀請60位家長與教職員試吃，結果以桑椹配方五最受歡迎。接著，我們結合第倫桃果膠與校樹葉或果皮萃取的精油，製作天然乾洗手，經吐司發霉與無菌培養基測試，證實具有一定抑菌力；保濕測試也顯示，第倫桃果膠能減少肌膚乾燥與油脂流失，使用感較佳，以西施柚果皮製成的乾洗手最受歡迎，獲得50票肯定。我們將產品帶至校慶園遊會販售，最受歡迎的是第倫桃與構樹果醬，以及白千層與西施柚的乾洗手，共募得2,490元，捐作急難救助基金。研究證實，第倫桃果膠在果醬與乾洗手的製作上皆具應用潛力，並能推廣校園植物的永續利用。

校園安全一直是各界關注焦點，然而，廣闊校園仍有許多潛在危險，特別是被建築物、設施或樹木遮蔽視線區域，是否因此增加安全疑慮？本研究透過1.問卷調查2.軟體分析3.實地觀察數據相互比對，發現以下幾點： 1.師生對校園內常用及不安全空間的認知具高度一致。 2.師生感到不安全的空間與軟體分析視線遮蔽區域吻合。 3.辦公室地理位置，對於人員動線的掌握具顯著效果。 4.實地觀察之記錄與問卷、軟體分析結果相似。 結果顯示空間規劃與校園安全之間的重要關聯，為提升校園安全提供參考依據，本研究藉此檢視校園內之警監系統及自動照明，發現設置尚為完備，但為更進一步達到告警效果，我們加裝告警設備，提醒小朋友不要進入學校危險區域。

現代工業對稀土元素需求增加，主要有兩種來源：稀土礦物的開採會產生大量廢棄物，對環境造成污染；回收稀土元素的主要來源是從廢棄的電子產品，添加有毒和放射性的酸洗液。相比之下，海水中的稀土元素也是個近年正在發展的回收來源，具有潛力的電化學沉積法具備選擇性、低能耗與環保優勢。本實驗利用電化學原理，從低濃度硝酸鈰溶液中沉積稀土金屬，探討不同條件、電極的影響，再以EDTA滴定測定鈰離子濃度變化以計算電化學沉積效率。最後在以氯化鈉水溶液模擬海水測試。 實驗發現，添加25mg硝酸鉀使用表面積大的碳氈、10mA電流電解並攪拌能成功沉積出鈰金屬氧化物，最後成功在模擬淡海水溶液中沉積出金屬，表示其應用潛力。

本研究旨在探討廢棄牡蠣殼（主成分CaCO3）在模擬加壓環境下與二氧化碳及水反應，進行化學固碳（CaCO3+H2O+CO2⇌Ca(HCO3)2)的可行性，並連結深海高壓環境有助於穩定碳酸氫鈣的概念。研究小組設計實驗裝置(包含固碳反應艙、二氧化碳集氣筒、未反應二氧化碳收集筒)模擬壓力，探討反應時間、牡蠣殼粉用量、初始壓力、水溶液種類、混合方式及溫度等變因，並以二氧化碳氣體體積減少量作為觀察指標。 研究結果顯示，牡蠣殼粉確實能與CO2進行化學反應，反應量顯著高於單純的CO2物理溶解。進一步實驗發現，提高壓力、降低溫度、加強混合(每5分鐘攪拌)及延長反應時間均能提升CO2總反應量。然而，在本實驗條件與時間範圍內(最長60分鐘)，3克牡蠣殼粉的效果優於6克及9克，且純水效果優於海水。本研究驗證了牡蠣殼加壓固碳的可行性，並模擬深海環境來找出反應效率的關鍵因素。研究小組進一步發想深海牡蠣殼固碳系統，為此廢棄物再利用及深海固碳概念提出創意規劃。

雜草被認為是不具經濟價值的東西，而近年來入侵的外來種植物，因為生長迅速且沒有天敵，所以危害了我們自然環境的原生植物，本研究使用稻草與小花蔓澤蘭，將之曬乾 並打碎後過篩出粗纖維，混合石蠟成為複合材料，試驗材料吸附油汙的效果。結果顯示，粗纖維與石蠟混合比例較高的1：3時，因為有更多的石蠟使材料穩固能吸附較多的油汙，稻草組的平均吸油汙量為7.19g，小花蔓澤蘭組只有3.25g，為同比例的稻草組的64.3％，稻草組的平均飽和比為1：3.22，吸附油汙達到最高8.07g，小花蔓澤蘭組的平均飽和比只有1：2.60，吸附油汙重只有4.72g，為稻草粗纖維的58.5%。未來將研究此複合材料應用於生活上的吸附油汙，或利用複合材料在其他領域上來提高雜草附加價值。

本研究使用1973-2023年地震數據，以DBSCAN進行臺灣東部、東北部及選定區域的群震分群，自相關分析及傅立葉變換探討其週期性，核密度估計推測群震後發生大地震的機率，並以群震及大地震數據擬和方程式。結果顯示選定區域群震空白期為9.28年，群震週期為6.18年；東北部群震空白期為13.35年，週期無法確定；東部群震週期為7.27年，空白期無法確定。選定區域、東北部及東部群震後200天內發生大地震的機率分別為9.86%、12.06%及6.41%。方程式顯示選定區域及東部內群震總能量與群震和大地震時間差呈負相關，東北部為正相關。將三區域2024年的群震及地震數據代入方程式，最佳標準化殘差值分別為0.15、-0.01及-0.93，方程式具預測價值，但仍需更多數據支持。

本研究針對校園樹木分析其固碳能力，透過生長量法測量全校樹種的固碳量，並利用光合作用法分析苦楝與毛柿在不同季節的碳吸存效率。結果顯示，全校927棵樹的總固碳量達197.36噸，等於723.65噸二氧化碳當量，且固碳能力集中於榕樹、木賊葉木麻黃、印度紫檀及印度橡膠樹等(佔61%)。未來校園植樹應考量速生與長壽型樹種的組合，以兼顧短期與長期的固碳穩定性。光合作用實驗發現，苦楝及毛柿皆於夏季有最高之碳吸存量，而苦楝在全年之總吸存量較毛柿多，但是季節變化幅度較大；相較之下，毛柿全年皆維持較低但穩定的固碳效益，且單位面積之碳吸存量亦較苦楝高。最後調查並計算全校之電力排碳量並分析碳中和情形。

本研究以舒芙蕾為膨脹模型，探討蛋白打發、配料及烘烤條件等多重因素。提高攪速促進蛋白質變性並包入空氣，形成穩定泡沫；糖分次加入可提升黏度和界面穩定性。食鹽增加離子強度，破壞蛋白靜電排斥，降低泡沫穩定；氯化鈣的Ca²⁺使蛋白過度聚合，抑制起泡。檸檬汁有機酸調整蛋白電荷，提升穩定性。 低筋麵粉有助氣體膨脹，乳脂穩定氣泡界面，過量影響網狀結構。膨鬆劑方面，酵母產氣慢適合長時烘焙，小蘇打與強酸反應快易導致結構坍塌，建議搭配pH>3弱酸如酒石酸氫鉀，類似泡打粉，產氣速度平緩。烘烤溫度150°C佳，高溫長時使硬度增加、蓬鬆度下降。玻璃容器導熱慢有利麵糊膨脹成型。蛋白泡沫穩定性與膨鬆劑的協同作用是舒芙蕾成功膨脹的關鍵。