第65屆--民國114年

本研究在探討啄木鳥科學玩具向上爬升的原理，並透過井字形結構，加振動喇叭的動力啄木鳥，探討懸臂長度、孔徑大小、輸入音源的振動頻率、振源位置與音源輸入振幅對啄木鳥上升速度的影響。 研究發現，啄木鳥玩具會在特定頻率下快速上升，與振動頻率是否對應到機構的自然頻率及共振效應有關。動力啄木鳥在懸臂長為300mm、孔徑10.3mm、振動頻率150Hz時，上升速度最快。振動喇叭放置位置會對啄木鳥上升速度造成影響，速度大小依序為懸臂前端＞懸臂末端＞懸臂中間。孔徑會影響啄木鳥的 升速度 ，而非自然頻率。音源輸入振幅需大於iPad音量10格才能使啄木鳥上升。

本研究深入探討奇異海蟑螂（Ligia exotica）的生物學特徵及食性行為。從出生到成熟需經歷約18次退殼，耗時約200天。其繁殖行為極具特點：雄性找到即將退殼的雌性個體進行交疊，一旦雌性退「後段」殼，雄性便開始進行多次交尾，接著雌雄分開，雌性便會退去「前段」殼以便於抱卵，抱卵大約需20天。 此外，奇異海蟑螂並非潮間帶的清潔者，雖然單一食物情況下少量攝食腐屍，但並無有效機制能找到腐敗屍體，且在周圍有濕綠藻情況下，會以綠藻為食。此類海蟑螂通常棲息於高潮帶的潮濕岩石下，受到濕度、綠藻分布及潮水變化的影響，活動範圍隨之變化，冬季高潮帶潮濕且綠藻豐富，較少移動位置；但夏季時高潮帶綠藻乾死，會迫使海蟑螂在退潮時往中低潮帶移動。

福爾摩沙山蛩(Spirobolus formosae)，分布於台灣北部低中海拔地區，為台灣特有種，棲息在潮濕腐質土或是爛掉的木頭中。馬陸在成長過程中，體長會增加，但體節數不變。大部分的福爾摩沙山蛩體節數在56-62節之間。每節有四隻(兩對)步足，尾部一節沒有步足的，雄馬陸除此節外，第七節也因生殖器而沒有步足，雌蟲步足公式：(體節數－1)×4；雄蟲步足公式為：(體節數－2)×4。高強度震動15分鐘後，馬陸鑽土的深度從平均值5公分變成7.375公分。馬陸為間歇性行走，雌雄無差。不同介質對於馬陸的行走並無太大影響。介質傾斜角度對於馬陸有非常大的影響，到0度以後速率明顯下降，D的速率在90度時甚至接近0。

本研究以金屬「燒箔」技術為主軸，探討在不同硫化、加熱條件與時間下金屬表面產生的色彩變化。研究分為兩階段進行：第一階段以銅箔、鋁箔、銀箔為材料，調整硫磺皂濃度、加熱時間與溫度等變因，透過RGB數值與色階圖進行分析；第二階段則排除硫化變因，改以加厚銅幣並使用控溫加熱板，聚焦探討材料厚度與熱控精準度對色彩穩定性的影響。結果顯示，厚銅材具備更佳的熱傳導與結構穩定性，可呈現連續、可預測的漸層色階。研究建構「燒箔藝術色階設計參考表」，整理超過二十種代表性色彩及其對應條件，提升燒箔創作的可控性與應用價值。本研究不僅實現燒箔技術的科學化與系統化，也為藝術創作與教育應用建立實證基礎，展現藝術與科學整合的可能性。

「六角星拼圖摺紙遊戲」是一個將平面的六角星拼圖摺成一個正四面體，且使其中的三面連接起來是一隻完整羊的摺紙遊戲。本研究以能摺出正四面體的23個圖格組合模組為基底，以展開圖作為平面圖形到立體形體的媒介，成功解構六角星拼圖圖格的選取與摺法。除了得出解謎密技外，也證明了謎底圖格與摺法的唯一性。此外，應用解構六角星拼圖所得之定理，將研究擴展至設計多隻羊拼圖以及摺出正八面體的多角星拼圖探討，並將之應用在創意園遊會闖關活動上。 （本作品之所有照片或圖片均由作者拍攝或繪製）

本研究探討乙醇水溶液滴入沙拉油中之液滴分裂行為，分析液滴滴落高度與有限邊界對液滴分裂行為影響。研究液滴擴散最大、分裂完成與分裂後兩分鐘的最終狀態，並修正反應時間模型。結果顯示，滴落高度越高擴散範圍與分裂液滴數量增加，最大擴展直徑呈U型變化，反應時間於中間高度（約10cm）出現局部最小。邊界越大時分裂更完整，液滴平均面積較小，邊界過小則影響母液滴為維持最小表面能而收縮、分裂的速度，使反應時間增加。首次提出液滴內縮機制，觀察到液滴分裂未完成即出現內縮（TypeII現象），由乙醇與水揮發差異導致擴散接著內縮形成圓環，為文獻未提及之新現象。整體結果補充液滴分裂行為，未來可應用於微流體與表面張力相關研究。

本研究以四種不同殺菌條件之市售鮮乳試製莫札瑞拉起司，並與生乳進行比較，結果顯示僅RM65 組和HTST 72組成品具拉伸延展性，且RM 65組具顯著最高的製成率和含水率、顯著較低的TPA最相近；後續再以不同拉伸溫度為變因對瑞穗極制鮮乳所製之起司進行品質探討，發現其製成率隨拉伸溫度上升而下降、硬度值和截切值則隨拉伸溫度上升而增加，其中以65℃進行拉伸的組別擁有較佳的製成率、外觀顏色、柔軟度和拉伸延展性，可做為一般民眾在家自製莫札瑞拉起司時可輕易取得之乳源，期能為受紐西蘭乳零關稅衝擊的國產鮮乳開發創新產業出路，朝向多元發展，為本土酪農產業鏈注入新動能。

本研究旨在探討人類、人工智慧在特定機制下的抉擇。研究者首先固定一場景模型，設計模型中各族群的任務與環境機制，再使用程式還原所研發的模型，並利用微分方程式去驗證代碼運行的正確性。由於研究者希望此模型能夠貼近現實社會，故發表問卷以調查民眾、人工智慧對於不同族群的選擇偏好，再將調查數據代入電腦程式，以比對人類與AI在選擇上的異同，並探討各種機制對於族群之間互動的影響，加以推論原因與發展趨勢，最後說明此模型在生活中的應用。

自然課學過反射、折射和稜鏡色散，於是利用壓克力和不同液體來探討全反射和光穿隧現象，發現降低表面粗糙度能減少散射，以利觀察雷射光路徑；而紅光和紫光的折射角差值可作為色散的簡易指標。此外，液體溫度、濃度及相變化也會影響臨界角；結合不同臨界角可達成「魔法隱身」；結合不同全反射，則可應用於液體高度警示。 同時也探討全反射在介面形成的漸逝波(Ref.[1])，利用液體填入介質空氣縫來降低折射率落差，或是將空氣縫隙減小到幾微米以下，都能讓漸逝波穿越空氣縫來實現「魔法穿牆」，此現象稱作光穿隧(optical tunneling)效應(Ref.[1])，或受抑全反射(frustrated total internal reflection) (Ref.[2])，未來可應用在精密測量領域。

本研究探討Lato-Lato與物理機制相關的系統：在一根繩子的兩端各懸掛一顆球，並將繩子的中點固定在一個能夠垂直振動的支點上。當支點以一定的頻率和振幅進行振動時，系統最初表現為規律的單擺運動，但隨著振動條件的改變，球體間逐漸發生碰撞，並開始出現能量累積現象，導致整個擺動幅度顯著增大。本研究從直觀的實驗觀察和嚴謹的數據分析兩個角度入手，通過設計精密的實驗裝置和採集詳細的運動數據，深入探討這一現象背後的機理。我們著重研究了碰撞過程中能量與動量的轉換，以及振動頻率、振幅、繩長與球重等參數如何影響系統的運動狀態。最終，我們提出了調整支點振動相位以實現最佳能量傳遞效率的方案，為未來相關工程應用提供一些新的思路與參考。