第46屆--民國95年

食物抗氧化活性為現代人營養選擇的重要指標，本研究以抗氧化物的還原能力，分析常見蔬果、飲料等食品之總抗氧化力，提供日常食物選擇上的參考依據。進一步探討果實不同部位的抗氧化活性差異中，顯示多數水果果肉均非總抗氧化活性最佳部位，可以將全果實或種子部位均質後飲用，可以獲得更多的抗氧化營養成分。並且從栽培方法與栽培基質的研究結果中，顯示有機栽培方法及牛奶施肥方式，對於增加蔬菜中之總抗氧化活性確實有非常顯著的影響。

風力發電的原理是利用風力吹動風車的葉片，將風力轉換為快速的動能，產生的動力可以轉動旋轉式發電機發電。首先，我依據風速與發電電壓的關係數據，製作一個簡易的風速計，作為各項實驗，測量風速的工具。接著研究，在相同的風速下，風車葉片的面積、旋轉半徑對轉速的影響，進而發現，對小發電機而言，風車葉片的面積、旋轉半徑越大，不見得轉得快。 接著再分別加裝齒輪裝置、更換較大的發電機、及合乎流體力學的風扇葉片，進行各項實驗，確實能逐步提升風力發電裝置的發電量。最後，蒐集生活中的回收材料，製作一台環保可攜式風力發電機。連接上二顆 3號鎳氫充電電池，進行充電，就可以將電能儲存起來。

一開始我們想解出九九乘法表中，放置一個正方形，使這個正方形四個頂點的位置的數加起來，和會是 140 的框框。解題的過程中，我們嘗試了許多方法，利用學校的數學課程所學習到對稱、因數分解的基本觀念，除了找出規律外，更發現九九乘法表的奧妙與許多有趣的玩法。

“方體內的正多面體造形設計”就是在方體內加入多面體，在許多大樓門口都可看到類似這樣的多面體造景藝術。正多面體基本造型有四面體、六面體、八面體、十二面體、二十面體，若加以變化可製作出更多的多面體，我們運用多面體和多面體的幾個變化，來製作出更多的多面體，如複合、截角、星狀化等關係。我們使用電腦輔助設計(CAD)軟體將正多面體圖設計出來，並以空間數學、幾何投影學計算正多面體圖的造型，再由電腦輔助製造(CAM)軟體模擬與產生加工程式，最後以 CNC數值控制機械加工出來。而加工時有造型的多面體不易夾持，必須使用特殊夾具來固定於虎鉗上，且預防夾持變形也很重要，如此才能製造出我們設計的方體內正多面體造型。

這個研究主要在探討沖繩小灰蝶與螞蟻的共生關係。首先我們透過實際飼養，了解沖繩小灰蝶的生活史，確定幼蟲只有四個齡期，而發育天數的長短與溫度的高低有密切關係。其次利用顯微鏡觀察，可以發現幼蟲身上有一些特殊器官，在尾部有「蜜腺」，還有一對「觸手器」，會放射出「水螅狀毛」，可以和螞蟻進行共生。接著我們採集學校和住家附近的螞蟻共六種，分別辨識，結果發現六種螞蟻都和幼蟲有共生行為，而且幼蟲從二齡一直到蛹期，都會和螞蟻共生。螞蟻會用觸角不斷地拍打幼蟲，幼蟲則會分泌蜜露供螞蟻取食。根據存活率的實驗結果發現：有螞蟻共生的幼蟲存活率比較高。另外我們也觀察到螞蟻有攻擊寄生蜂，保護幼蟲的行為，因此我們認為，沖繩小灰蝶和螞蟻之間是一種互利共生的關係。

「燃料電池」是二十一世紀重要的能源科技，它效率高、噪音低、污染低、進料廣、用途多都是它備受矚目的原因。透過本實驗想了解各項因素對「燃料電池」的影響。我們利用容易取得的寶特瓶進行實驗，實驗內容包括了：找出通電時間、電壓、電極、電解液以及筆芯數目對「燃料電池」所產生的電流與最大電壓的影響，並找出擁有最佳效能的寶特瓶簡易燃料電池。經過實驗與討論發現：（一）通電時間愈久、充電電壓愈大、筆芯數目愈多時，燃料電池產生的瞬間電壓會愈大，使 LED 發光的時間也愈長。（二）電極材料：以鉛筆芯作為電極效果最佳，鐵絲次之，鐵筷再次之，美術用炭筆則不導電。（三）電解液：以運動飲料為電解液可產生最大的電壓；改用食鹽水則可使 LED 發光時間最久。

臺灣東部海域常有海豚造訪，賞鯨豚已成為熱門的海上知性活動；海豚擱淺時有所聞，對海豚造成生命危險。由於 clicks 是海豚用來判斷目標遠近，辨別目標大小、形狀的聲波，因此，本篇研究報告以海豚 clicks 為研究主題，探討海豚回聲定位之水下聲學。本研究首先於海洋動物園以水下收音設備記錄海豚聲音，以波形與頻譜分析其聲音特徵。研究中亦以虛像法聲波傳遞模型探討影響海豚回聲定位之因素，發現海豚與目標物之距離、以及海水深度對海豚回聲之返回時間與波形都有顯著影響。從聲波之反射與干涉之分析，我們進一步得知不同材質的物體由於其反射係數不同，因此聲波的疊加可導致回聲強度的差異，海豚藉此可以分辨兩物體材質是否相同；當海豚偵測的目標形狀不同時，物體的頂點就是聲波的散射中心，因為它們產生的回聲疊加以後的干涉圖像不同，海豚藉此可以分辨不同形狀與大小的目標物。由此研究結果可推測海豚之回聲系統不僅為一維之訊號傳遞，更有產生二維或立體圖像之能力。

PPO 是一種含銅的多酚氧化? (E. C. 1. 14. 18. 1)，主要是將酚類 (phenol) 氧化成二酚類(diphenol)，更近一步的變成quinones，後者是一種不溶於水的褐色聚合物，在植物中造成褐化最主要原因，然而在人類皮膚則產生黑色素 (melanin)。我們提出有一種揮發性的抑制劑存在動植物體內，此種抑制劑會抑制生物體內PPO 的活性。植物在收成後，揮發性的抑制劑逐漸消失，導致內生性的PPO 活性逐漸上升，因此植物便會產生深褐色的斑點。在本研究中，我們以玉蘭花作為例子，以生化酵素動力實驗、部分純化黑色素抑制劑來解釋揮發性抑制劑在植物體內的存在及其作用，更進一步對水果快速褐化提出一種新的理論。研究發現PPO 的褐化反應就像是人體內酪氨酸? (tyrosinase) 的催化反應，酪氨酸?可以使人體產生黑色素而累積在皮膚上形成黑斑，利用〝catechol paper 快速檢測〞模擬inhibitor 與tyrosinase 間的作用，證明，防止PPO 抑制劑之揮發可能在未來美白保養品工業裡扮演一極具潛力的角色。

垃圾郵件一直是十分令人苦惱的問題，平時都必須花費多於閱讀正常郵件的時間，來篩選及刪除像是一些廣告、色情郵件或藏有病毒的郵件；雖然現在的 ISP 大多已經設置可以濾除垃圾郵件問題的方法，效果也不錯，但卻只能服務到他們的會員，而對於學校、公司或政府單位的自設的郵件伺服器，都只能自求多福或者在垃圾郵件洪流中，過著水深火熱的生活。基於以上的理由，使我們決定要開發一個可安裝於個人電腦、自我學習並且獨立於 ISP 及收信軟體的垃圾郵件過濾器，以防止垃圾郵件的入侵。本研究參考貝葉斯演算法，設計出「分類權重演算法」作為垃圾郵件過濾器分類核心，使用者只要花費幾天相等於清理垃圾郵件的時間，訓練郵件過濾器，便有很好的效果。經實驗結果，本垃圾郵件過濾器可以得到高達 97%~99%正確率的過濾效能，已媲美市面上宣稱95%~99.5%效能的過濾器。

台灣地勢陡峭、地質破碎，加上山坡地常被不當使用，一旦豪雨或颱風侵襲時，上游的土壩易潰敗崩落，令人心驚膽跳。藉由土石流的模擬實驗，發現土石流的發生與坡度、水量、土體結構有密切的關係，而土壩被水入滲破壞的情形也會因土體緊密度、土體粒徑粗細、上游水位高低、入流量大小、土壩寬度而有不同的破壞類型與崩塌速率，土石堆積面積和堆積高度也與當地土體結構有密切關係。另實驗發現土石流動的驅動力與堆積物所在的坡度也有很大的關係，坡度愈大或流量愈大、水位愈高時，其滲流速度就會愈快，壩趾被破壞的時間也愈快。粒徑愈粗，崩塌速率也有劇增情形。本實驗有助於斜坡災害的認識，也期盼土石流預警器能減少土石流災害對人們的傷亡。