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%。

本研究探討在電解水過程中，添加非電解質（如蔗糖與甘油）對離子移動速率的影響。實驗以硫酸鈣粉筆為水溶液載體，搭配廣用指示劑觀察電極附近的顏色移動，分析離子的遷移行為。結果顯示，糖與甘油皆使離子遷移速率隨濃度上升而下降，原因包括溶液黏滯性提升、水合作用與分子的碰撞阻擋，使得離子移動速率變慢。 本研究並進一步比較甘油、葡萄糖與蔗糖三種非電解質的影響效果，結果顯示：儘管甘油溶液的電阻高於葡萄糖，但離子在甘油中移動速率更快，推測與甘油較小的分子結構、較弱的水合作用，以及特殊的潤滑性有關。此結果挑戰「電阻越大，離子移動越慢」的直覺印象。

本研究利用注射器與蠕動泵浦穩定產生直徑 3mm 液滴，並以高速攝影觀察其撞擊行為。實驗發現液滴撞擊乾燥固體表面時，表面粗糙度對接觸角影響不明顯，親水與疏水材質則導致「錨定」或反彈翻轉。進一步研究顯示，液滴撞擊濕潤表面時，親水材質易拉緊液滴表面使其回彈，超疏水碳黑表面則造成液滴彈跳分離。針對濕潤IC晶片進行熱交換分析，結果指出高韋伯數液滴可打破錨定產生飛濺與擴散，顯著提升散熱效果，當韋伯數達193.3時降溫幅度達8.6°C，效能較低韋伯數提升近80%。本研究證實韋伯數與表面性質對液滴撞擊行為具關鍵影響，對液冷與熱管理技術應用具有潛力。

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。

生活中的噪音問題日趨嚴重，在校園中，噪音容易影響學習成效，其中教室中的椅腳與地板摩擦時產生的固體噪音，更讓人心情煩躁無法好好學習，音量大時甚至也會影響聽力。本研究除了以現成緩衝材料使椅腳降噪外，我們的重點是自製天然材料椅腳墊，利用環境中使用過及掉落之植物材料，與糯米粉及太白粉等天然黏著劑組合後，加裝於椅腳處發揮降噪效果，並將結果及耐磨損度與現成材料進行呈現量化比較外，研究內容還包括植物材料與粉狀材料間之重量比不同時，製作出的椅腳墊降噪效果之比較。自製天然椅腳墊不僅降噪效果佳，也比現成材料耐磨損，使用期限也較長，來自於大自然的材料本身也可充分運用成有機堆肥，最終回歸大自然， 讓萬物生生不息。

本研究主要探討【自製液滴摩擦發電模組】最佳設置條件，並設計【晴雨轉換系統】，不僅開發新綠能 ，也能節省面積讓兩種發電系統並行。 我們用方便取得的材料自製【液滴摩擦發電模組】；設計【可控式液滴滴落系統】模擬液滴落下；利用示波器收集大量數據並制定測量標準及方法。 研究發現【液滴摩擦發電模組】在以下條件有最佳效果：(1)和水平面夾角70度(2)液滴直徑越大、數量越多、導電度越小(3)滴落高度、頻率越高(4)液滴不能重複利用(5)多組並聯(6)發電模組寬度適當。 除了自製【滴雨盆】模擬下雨，也在戶外實測，結果【晴雨轉換系統】正常運作，能發電讓5個LED燈同時閃爍；幫1μF/50V的電容充電，60秒達到23V，雨水真的滴滴都能發電！

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。

本研究以石頭溪圳灌溉水為例，探討塑膠微粒進入農田的途徑及對作物生長的影響。透過尼羅紅法檢驗，並比較不同灌溉水源的污染情形。結果發現石頭溪圳下游人口密度高，塑膠微粒暴增；塑膠微粒於枯水期濃度高於豐水期，推測因雨水稀釋效應；在不同灌溉用水中，以滲透水、地下水經岩壁過濾最乾淨，山上溪水亦受民生污水影響，再生水經濕地淨化後污染仍高。中下游農田土壤的塑膠微粒濃度最高，可能污染來源包括灌溉水、農業地膜及大氣沉降。塑膠微粒降低土壤排水性，損害A菜根系健康，影響農作物的生長。本研究開發農業水圳塑膠微粒清除機，清除率達99%。建議加強污水接管，並於石頭溪圳下游設置清除機，以改善灌溉水質，保護農作物及農業生產環境。

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。

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。