第46屆--民國95年

乙酸乙酯的酯化反應最佳化研究，透過田口式實驗設計法，決定對酯化條\r 件進行四變因(溫度、催化劑量、醋酸含量、無水乙醇含量)三水準的實驗，利用\r L9直交表，縮短了反應所需的進程及效率，透過一連串的探究與分析，由圖表\r 的趨勢，我們發現：\r 1. 整個酯化反應，以催化劑的有無扮演最重要的角色，沒有催化劑，反應進行\r 有如牛步。而且催化劑量1ml、3ml、5ml，以1ml 的效果最好，並不是劑量越\r 高就越好。濃硫酸及濃鹽酸都能扮演催化劑的角色，但以濃硫酸的效果較佳。\r 2. 反應溫度25℃、55℃、85℃，以55℃為最佳。\r 3. 醋酸過量對提升產物生成率有明顯的效果。\r 4. 無水乙醇過量對提升產物生成率也有效果但不若醋酸好。\r 5. 攪拌對於這一個勻相的反應，效果並不明顯。

人體細胞因代謝作用而產生自由基，這是一種對細胞有利亦有弊現象。但是假如過度累積自由基則會嚴重影響生理功能，甚至導致死亡。過去研究知道鹼性電解水，是一種自由基的清除劑。但是並沒有實驗證明藉由喝電解水，可以清除動物體內自由基的並影響壽命證據。我們利用果蠅來測試餵食鹼性電解水，是否足以影響斷食後的存活率。令人驚訝的是，研究結果支持鹼性電解水對禁食後果蠅存活率可能有幫助。果蠅體內因斷食而導致氧自由基失衡的時候，鹼性電解水可能透過中和自由基，減少對細胞的傷害。但是，我們也發現鹼性強的電解水似乎對體質比較弱的個體(例如 Prx-1 突變種果蠅)，幫助比較大，對體質比較強的個體(例如雌性野生種果蠅)，不見得有助益。換句話說，本實驗結果支持果蠅在極端營養不足壓力下，餵食電解水可以提高其存活率。

春天到了，百花盛開，我們常看到蝴蝶四處翩翩飛舞，仔細瞧瞧蝴蝶的翅膀上有著不同的形狀、斑紋及圖案，偶而觸摸到翅膀還有粉粉的感覺，經過瞭解才知道那就是鱗片。於是想深入瞭解鱗片對於蝴蝶的翅膀能產生哪些功能及妙用？先上網搜尋蝴蝶鱗片資料，發現鱗片的構造及用途，不過資料很少，所以我們利用顯微鏡拍攝鱗片的排列情形，發現蝴蝶的鱗片並不相同，有的還有光子晶體，產生不同的顏色，我們再深入探討酸鹼值對光子晶體的影響，及蝴蝶如何利用鱗片來調節溫度，逃離敵人。

本研究主題主要在探討在一平面上給定 n 條直線 L1 、 L2 、 L3 … Ln ，若有一點 P0 ，作關於 L1的對稱點 P1 。 P1 又作關於 L2 的對稱點 P2 ， P2 又作關於 L3 的對稱點 P3 ，…， Pn-1 又作關於 Ln 的對稱點 Pn ， Pn 又作關於 L1 的對稱點 Pn+1 ，如此反覆對直線 L1 、 L2 、 L3…Ln 對稱點 P1 、 P2 、 P3 …，Pm ，在什麼條件下 Pm 會和 P0 重合。這個問題是起源於三角形復原問題：已知三角形三邊的中垂線，要如何作出此三角形呢？我們知道中垂線其實就是兩個頂點的對稱軸。因此，要作出此三角形，如果能先找到這個三角形的一個頂點當作起始點，然後依序對這三條中垂線（對稱軸）作出對稱點，而能再回到起始點，就可以作出此三角形。我先從二條、三條、四條直線的情形開始研究，再逐步推展到一般的 n 條直線的情形。在研究過程中，從線對稱性質，分析四條直線情形，發現任一點依序對四條直線作線對稱，可以簡化成依序對二條直線作線對稱。這個重要性質，對 n 條直線連續作線對稱可依 n 為偶數或奇數化簡成對 2 條或 3 條直線作線對稱。因此再回頭分析 2 條以及 3 條直線的情形後，發展出一種雙重起始點測試法，對給定 n 條直線，會重合到起始點的的條件以及作圖法。這種化繁為簡的方法，完整的解決了 n 條直線的複雜問題。

自然界看起來好像遵守對稱性的物體比較多，可是嚴格說來這些物體卻並非真正對稱，對稱物體對我們來說，它就只是一種人為簡化的狀況，但這也引發我們對這兩者間轉動狀態感到好奇。而對於陀螺問題的研究，因為實驗設施的製作困難，所以很難面面俱到，例如以手旋轉、陀螺與地面接觸的摩擦力、軸心與陀螺不垂直等問題。再加上過去討論陀螺的焦點集中在對稱物體上，對於『不對稱陀螺』較少有人討論，所以我們便以「陀螺轉軸定位裝置」找出不對稱物體的對稱軸後，再以自製「陀螺旋轉儀」找出對稱陀螺與不對稱陀螺的物理轉動特性。我們發現：『對稱陀螺與不對稱陀螺』，轉軸於地面上的摩擦力越小、陀螺腳高越低、陀螺旋轉面積越大、旋轉陀螺的線越長、旋轉陀螺的力量越大，轉動的越久。

我想設計製作一個能自動抽出部份空氣的收藏盒。我希望這個收藏盒能夠一直保持在固定的較低氣壓(和自然環境比較起來)，如果它會滲入空氣的話，我希望當滲入的空氣達到一定的量，它會再自動抽出空氣。我利用四年級自然課所學習到的馬達和電路的開與關和幫浦，再加上我自己想的薄膜型氣壓反應裝置(利用手術用手套製成)，經過許多次的修改、調整，才完成這個新發明－會自動抽出空氣的收藏盒。接著，我要用自製的收藏盒來存放食物類和金屬類的東西，來比較它的防霉、防鏽效果是否優於一般的保鮮盒。

氣味能被吸附嗎？吸附後重量會增加嗎？甲醛是病態大樓症候群的元兇，要怎樣才能偵測得到？能模仿生物嗅覺模式組裝靈敏的甲醛偵測器嗎？這些引發出我的興趣。先利用炭材吸附蚊香味，以活性炭吸附 0.02g/g 最好，片狀竹碳磨碎後吸附增加 32 倍！但稱重法靈敏度很差(5900ppm)。為了改進，模仿生物的嗅覺模式以金屬氧化物晶片為接受器，吸附氣味後將改變電壓傳到示波器顯示，成功的開發電子鼻科技一號電子鼻。反應電壓和甲醛濃度或注射量呈正相關，相關係數達 0.9 以上，靈敏度達 0.001ppm，再現性好，誤差只有 0.83%。科技一號偵測不受濕度影響，可應用到環境監測，偵測出裝潢三個月的櫃子約有 0.1ppm 的甲醛，驗證曝曬使合板甲醛易釋出，也可以辨識回鍋油，希望科技一號能對環保貢獻一份力量。

本實驗研究無根草（Cassytha filifornis L.）的寄生行為對同群落其他植物的影響，其中以大花咸豐草（Bidens pilosa var. radiata）作為宿主代表。在群落層次，實地觀察無根草的野外族群及其環境，以繪圖和簡單的統計做紀錄；在個體層次，經由形態觀察、醣類及水分含量的測定，探討無根草對宿主大花咸豐草的生理影響。結果得知：（1） 被寄生的大花咸豐草平均重量和高度皆較健康植株小，且個體間岐異度也較小。群落中其他宿主的狀況也類似。（2） 無根草以吸器侵入大花咸豐草，吸器附著數以大花咸豐草的莖中段最多，也有自我寄生的現象。（3） 被寄生的大花咸豐草含水百分率及醣類含量和健康的植株差異不大，但上段相對於中、下段的含水比率下降，此現象與植物水分運輸只能由下往上，且吸器集中中段有關。

在平面三角形的性質中， 有面積公式：；三角形的正弦公式：；餘弦公式：；外接圓半徑和內接圓半徑等等。如果把這些性質類比到空間四面體中會是什麼樣的形式呢？以下就是我們的探討過程。

本實驗主要回收校園及家庭中產生之落葉與廚餘廢棄物，研究出最佳堆肥形成法，利用不同資材及自製發酵菌種，在促進堆肥發酵速度上比對照組縮短一半以上時間。檢測比較製成之堆肥各種性質，進一步以廚餘液肥及兩種腐熟堆肥對植物肥培發育之影響，試驗結果顯示無論對綠豆、辣椒及木瓜等植物栽培上在發芽率、株高、莖粗、開花數等均有顯著之影響，品質肥效甚佳。更特別地是研發出液肥具有清潔效果，並可製作具有吸附油漬能力之肥皂；甚至研發出落葉及廚餘堆肥可供甲蟲幼蟲飼養土效果甚佳。本組結合課本所學深入應用於生活中，期從家庭、校園開始推廣教育於鄉土間，能有生態資源環保回收觀念及關懷大地讓自然永續、生生不息之目的。