第48屆--民國97年

全球暖化愈來愈嚴重了，當大家開始注重環境保護及能源的開發時，日常生活中的能源更要善加利用。人們每天上學、上班、逛街或郊遊，皆少不了走路，若能利用走路來產生能源，確實能減少電力的消耗呢！在實驗中，將先研究原理和腳踩發電機最類似的手壓發電機的構造，觀察其電壓及電流，並依序利用二極體和橋式整流來調整它的電壓及轉換它的電流，最後接上可穩壓的電容，裝置在鞋底，就製成了能讓電池充電的「腳踩發電機」了。

本研究係結合沖壓技術、影像量測與遠距網路的技術，來整合一個沖壓應用系統。首先以科學與節省成本的田口方法規劃且進行沖壓實驗，再以影像技術建立一個精準的量測系統，透過影像量測探討其沖壓的毛邊與剪斷面的變化，且透過遠距網路監控的技術，達到即時溝通、討論設計。而本研究最後將此三方技術有效的整合建立成一個沖壓應用系統，而透過此系統可供業界兩地進行交流，突破空間、時間的限制與浪費不必要的資金，也可防止商業機密外流，在學校可以使老師透過電腦螢幕觀察加工實作的狀況或是應用於教學上。

本實驗主要探討耐綸６,６製備方法的改良(改變聚合單體濃度、溫度、溶劑種類)，將耐\r 綸材料以自製天然有機染料（水筆仔、梔子、芭樂…）加以入色(直接入色、間接入色)，最後\r 測量每種材質韌度。\r 一、濃度為0.3M 的己二醯氯和0.25M 的己二胺進行實驗，聚合情況最良好，韌性最佳可\r 承受203.2 克重拉力。\r 二、聚和溫度為40℃時，耐綸聚合韌度最好可承受200.2 克重拉力\r 三、單體己二醯氯溶劑正己烷改換成正庚烷，聚合情形比原先好。\r 四、間接入色：\r 1.不加熱入染：以梔子染液入色後的韌度最佳，可承受105.1 克重，芭樂次之。\r 2.加熱入染：以芭樂染液入色後的韌度最佳，可承受120.1 克重拉力，梔子次之。\r 五、直接入色：韌性度以芒果染液最佳，可承受110.1 克重拉力，構樹次之。

探討自製保特瓶「燃料電池」的放電電功率受那些充電條件所影響？目前實驗出有電解質 種類、電解質水溶液濃度、電極、集氣管、溫度、電源大小、電解時間。目前找出較佳組合 是5.0M 的KOH電解質水溶液、至少經3次淬火的石墨電極、電極有半透膜的集氣管所做成 保特瓶「燃料電池」；再由自製太陽集熱器搭配提供溫水槽使保特瓶「燃料電池」可達約40 ℃的較佳反應溫度，提高電解水後的放電電功率，在放晴的天氣用太陽能電池電源電解水、 或有強風時候用風力發電機電源電解水，將產生的氫氣和氧氣來當「燃料電池」。

這個研究的目的是藉著磁力來控制液體的流動，達到力量的緩衝減振的作用。磁力是超距力，因此鐵粉不論是在空氣或水中，都會依磁力線排列。在水管中按磁力線排列的鐵粉會阻礙水流，減少流量，因此可以藉由控制磁力，達到控制水流量，產生緩衝效果。本研究經過實驗，分析了不同的磁鐵位置和磁力大小對水流量的影響。然而鐵粉在水中會有生銹、沉澱、沖刷的問題，因此本研究使用油取代水，讓鐵粉在油中隔絕了空氣和水分、至於鐵粉在油中會產生鐵粉沉澱的問題，本研究找出方法，用油脂包著鐵粉再混合在油中，這樣不但隔絕鐵粉和空氣，而且油和油脂可以互溶，就不會有沉澱和生銹的問題。本研究並設計了測試設備，實驗測試了不同的鐵粉油液的流動性，找出磁力和管徑對於緩衝效果的影響，並且將這些影響關係整理成公式，用電腦程式來顯示不同磁力、管徑、施力可得到的緩衝效果、最後我設計製作了一個實際的緩衝裝置，呈現磁力的緩衝作用。

傳統的薄翼迷你偵察機為了兼顧質量輕及升力大，因此薄型機翼都使用低展弦比機翼，但此偵察機因旋轉力矩小，飛行時不穩定。第一代的風洞，我們改良出了小面積、高展弦比且升力大的機翼，雖升阻比逼近但升力仍無法超越原先偵察機，因此進行第二代改良。第二代採改良式的風洞，獲得更穩定氣流，改良式測試架，可測出拍動式單組及雙組機翼。骨架及形狀對於升、阻力有很大影響，漸縮比0.5的機翼有較好的升、阻力。由測試中發現上反角變大，雖升力下降，但阻力也大幅減小。然後加入振動機翼，並使用兩副機翼，結果升力大幅提昇，且遠遠超越第一代機翼，若改良成雙翅振動的偵察機，將擁有更卓越的機密性，對於軍事的搜索或人質的救援，必定有更佳的效果。

太陽能是永續的綠色能源，但是目前市面上販售的太陽能板價格都非常昂貴，如果經由附加便宜的平面鏡經過反射，藉以增加太陽能板的光電吸收和能量轉換，將有助於太陽能板的經濟效益並且提升能源的應用。我們以老祖先的日晷原理進行太陽光線的追蹤，使太陽光線和太陽能板保持在垂直狀態取最佳照度，再利用平面鏡的反射來取代昂貴的太陽能板以及增加原本太陽能板的輸出功率，運用物理向量的分向量觀念，經過平面鏡反射之後的垂直分量，可以將垂直於太陽板以外之光線再加以利用，增加原有太陽能板的能量輸出。

本研究是設計一個清洗水塔的自動化流程與設備，來取代需要專業人員的清洗水塔工作。這個清洗裝置有下列幾項特色：特色1：具有定時功能，讓使用者不用特地以手動操作來清洗，所以在忙碌的生活中，清洗裝置也能達到自動清洗功能，來保持住戶用水的品質。特色2：清洗之前，有一段水位控制時間，會將住戶用水的水位保持在低水位，以免浪費太多水源，一來環保，二來省錢。特色3：以自動清洗來替代人力清洗，除了省時、省力，也不用花太多金錢清洗水塔，就能有好品質的水。特色4：進水時進行一般灑水動作，跟進水一起同部進行，這樣可以使表壁邊的細塵被沖洗掉，而不容易形成髒污，達到維持乾淨的效果。

蝦蟹殼主要由幾丁質、蛋白質、礦物質三種成分組合而成，重量大約各佔三分之一，本實驗以蝦蟹殼為原料，經由洗淨、乾燥、磨碎之後，再以強酸強鹼處理，提煉出幾丁質，幾丁質再經去乙醯化反應，製得幾丁聚醣，由於幾丁聚醣可溶於弱酸，因此其應用性較為廣泛。實驗中將幾丁聚醣溶於醋酸溶液，觀察不同濃度的幾丁聚醣對肉類保鮮程度的影響，結果顯示，肉類浸置於過高濃度（5%）的醋酸溶液會造成表面蛋白質的變性，且浸置幾丁聚醣溶液後若沒蔭乾，肉類會因滲透壓的差異而開始滲水發臭。將幾丁聚醣溶於3%醋酸溶液，並將浸置過溶液的肉類蔭乾，72小時後所有的處理皆有發黑、發黴的現象出現，顯示幾丁聚醣的處理對肉類的保鮮並無明顯的成效。

本研究是利用學校及電子材料行隨手可取得的電機電子控制小元件組合成具有多項保護功能，以防止電氣操作人員因不小心觸電而發生危險及電氣設備因電源異常，或負載過載而損壞，希望能以最少的花費，發揮最大的保護功效。本作品具有過載、電源欠相、電源逆相、人員誤觸電或設備漏電等多功能保護且所需成本低廉，頗具開發價值。