第65屆--民國114年

當使物體後面的光線繞過物體至另一側觀測者眼中，該物體便會消失，如同隱形斗 篷。本研究在水中以探頭打出超聲波，藉由空化現象在聲壓聚集的位置打出空泡。以光在水中碰到空泡產生的全反射產生光導，使光按照期望的路徑前進。參考艾里光束波包沿弧線行進的特性，依照各陣元的座標調整相位，製造出聲壓聚集在一弧線上的聲場。以線形和平面探頭測得其偏折角度，接著導入漩渦式聲鉗，使聲壓由弧線中心偏移到周圍，並使中心聲壓相較於普通聚焦減少75%。最後將兩種相位疊加在一起，用螺旋排列探頭將超聲波打入水中，取得約3度的偏折，得到初步成果。未來將透過聲壓的加強和改良路徑，期望達到自由控制偏折軌跡，並在醫學等方面有所應用。

本研究改編自2015 EGMO P2，探討在𝑛×𝑚的棋盤中放入最多的1×𝑡或𝑡×1的骨牌，並使得每一個𝑡×𝑡還有空間再放入一個骨牌的方法數。原本題目是𝑡=2,𝑛=𝑚為偶數的情況。於是我先從𝑡=2開始研究，推導出(1)𝑛,𝑚皆為偶數、(2)𝑛,𝑚一奇一偶、(3) 𝑛,𝑚皆為奇數的答案。接著再推廣到(4)任意的𝑡且𝑡∣𝑛=𝑚的結果。最後再討論(5)𝑛,𝑚分別為𝑡的倍數、模𝑡餘1的數，或其他 數等不同可能性得出的不同答案。

一個籤筒中有編號為1,2,3,…,𝑛的𝑛的支籤，每抽出一支籤，將其編號寫在紙上，形成一個數列。數列只能向左右兩端添加項，不能從中插入；若無法插入，則操作結束。本研究探討此隨機生成數列的長度期望值的。數列添添加項的向向為為單向向與「單向向與，又添生成原理為為單嚴格遞增減與「的單嚴嚴格遞增減與。過組組計算與「勒展展式，，本研究成證明明： 𝑛趨近無窮大時，向、向向數列的長度為別會趨近𝑒−1「1/2(𝑒2−1)。此外，本研究針對隨機生成數列的單子列與進行延伸探討，發現了向向子列數「Eulerian Number的對應關係，且明明出發現𝑛 籤任意排列時，子列的期望組數為𝑛+1/2的；當𝑛趨近無窮大時，向向子列的長度期望值為2。

本研究源自2023 IMO Shortlist C1，探討在 m×n 棋盤中以2×2子格進行特定硬幣翻轉，目標為全盤朝上。我們首先證明僅當 m或n為3的倍數時操作才可行，並將規則推廣至任意 k×k 子格，得出需滿足3(k−1)整除m或n的條件。進一步研究斜排與階梯形翻轉，發現僅特定形式的m與n可行，對於更一般的k與盤面結構，目前僅能歸納推論，缺乏嚴謹證明。本研究驗證不同棋盤與翻轉規則的可行性，並提供多種構造解，未來將拓展至高維棋盤與最小操作次數等議題。

本研究以多霜蠟鼠婦為對象，探討香菸與檳榔對其趨避行為的影響，以了解隨地丟棄的菸灰、菸蒂、檳榔汁及檳榔渣是否會改變土壤中微小清除者的行為。研究結果顯示，香菸中的菸草、菸灰及濾嘴，市售白灰檳榔嚼塊，以及檳榔嚼塊中的荖葉、荖花、白灰、紅灰及檳榔果實，皆對鼠婦有驅避效果。當土壤出現這些污染物，鼠婦會產生忌避行為，傾向選擇在無污染的區域內活動，並減少探索受污染的區域。本研究證實香菸及檳榔嚼塊對生態環境造成危害，不僅污染土壤，還改變生態系統中小型清除者的行為，此實驗為環境保護提供了重要科學依據。

本研究以校園內種植的黃金串錢柳與茶樹為材料，探討其抑菌、防黴及抗氧化能力。實驗結果顯示 : 黃金串錢柳精油在抑菌效果上優於其他植物精油，且七天後仍有效。經測試，黃金串錢柳精油能有效抑制牙齒及衣服上的原始菌群、單一菌落及大腸桿菌。此外，黃金串錢柳噴灑在布料上抑菌效果優於酒精。防黴實驗顯示 : 黃金串錢柳精油能抑制鞋中黴菌生長，並可取代傳統鞋油。抗氧化能力實驗以DPPH、ABTS、 Folin試劑檢測，結果顯示黃金串錢柳抗氧化效果優於茶樹精油。經液液萃取法、管柱層析法分離精油成分後，進一步測試不同極性成分之生物活性，結果推論其有效成分為偏非極性物質的酚類。

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。

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。