第48屆--民國97年

為因應世界性的能源短缺，尤其是定製型發電機、電動機車、3C電力……等的能源供應問題，本研究首先針對氫能經濟的優、缺點和燃料電池的發展現況，作一分析討論，接著探討氫氣在一般實驗室中常用的製造方法，且在排除電解法用於本裝置的可能性之後，試圖研發出一種可重複使用的「即產即用製氫裝置」，以作為車用燃料電池的氫氣來源。

養樂多這類的乳酸飲料是屬於膠體溶液，膠體溶液是指一定大小的固體顆粒或高分子化合物分散在溶媒中所形成的溶液，其質點一般在1～命c，丹寧酸，兒茶素以及維生素e等成份。茶多酚（TeaPolyphenols）是茶葉中多酚類物質的總稱，包括黃烷醇類、花色?類、黃酮醇類和酚酸類等。其中以黃烷醇類物質（兒茶素）最為重要，含量約占茶多酚總量的70％左右，茶多酚又稱茶鞣或茶單寧，是形成茶葉色香味的主要成份之一。當膠體溶液遇到電解質時，因為淨電荷為零，淨電斥力不存在的緣故，其溶解度最小。所以我們認為養樂多因為是膠體溶液，而綠茶是電解質，因而產生了沉澱現象。

這是一個趣味實驗裡常常做的一個實驗“藍瓶反應”，雖然是一個很舊的題材，卻有著驚人的新發現。不僅葡萄糖會呈現“藍瓶反應”，半乳糖及果糖均會，且與葡萄糖結構相近的戊五醇、己六醇也呈現藍瓶反應。於是我們就發現了，只要可以繼續氧化的官能基（例如羥基或醛），在其官能基附近有拉電子基的存在，亦產生效果絕佳的藍瓶反應。亦以葡萄糖本身為探討的主題，到底是哪一個官能基最有可能先開始反應？也探討亞甲藍、氧氣、葡萄糖及氫氧化鈉四者之間可能發生的機制及反應級數。於是就慢慢揭開藍瓶反應神秘的面紗。

風吹砂的砂粒中含有大量的碳酸鈣，當帶有酸性的雨水和濱海植物根部釋出\r 的物質溶於水中，就會侵蝕碳酸鈣，並沈澱於顆粒的細縫中，形成灰白色、半透\r 明和黃褐色的細小顆粒，將風吹砂顆粒膠結起來，這些細小顆粒就是膠結的介\r 質。碳酸鈣含量越多，介質與顆粒間的接觸面積越大，膠結就越緊密。\r 而風吹砂顆粒膠結時形成的分層，是由規律的季風帶來砂粒並膠結，其中一\r 次風吹就會造成一次膠結，若過程中有間斷，會因分界處較脆弱而形成分層。

塔瑪亞歷山大藻會受震盪刺激產生生物發光現象。本實驗為探討塔瑪亞歷山大藻的生物發光機制，設計震盪平台結合高感光度數位相機，藉照片紀錄其發光變化情形，並以Photoshop軟體計量各實驗組藻液的螢光亮度。實驗比較了不同細胞密度、刺激模式、光週期變化及光合作用抑制劑對其生物發光的影響。結果得知該藻只在夜間發光，並有跟隨培養期間光週期適應的生物時鐘效應，黑暗期愈長，其維持發光狀態愈久，天亮前自動減低其亮度且在晝間不發光。此外，細胞密度、電擊強度與其受刺激後發出的光強度成正相關、而刺激愈頻繁，亮度驟減愈快，需足夠的時間間隔以恢復應有亮度，推測其與螢光素、螢光酵素及能的消耗、復原有關。因較短光照期或在晝間加入光合作用抑制劑（DCMU）將降低其夜間受激發光的亮度，且與抑制劑濃度有關。

日常生活中經由一些現象常常可以察覺空氣壓力的存在，例如使用吸管吸飲果汁，又如罐裝煉乳只開一個小孔倒不出來……等等，然而這種種體驗只在定性層面，本文透過簡易可行的實驗設計，憑藉測量值檢視氣壓大小，使我們對於氣壓的體驗，提升到定量層面。本文一系列實驗從大氣壓力的測量開始，然後擴及氧氣和水蒸氣的分壓，實驗方法刻意避開了水銀，改用「以水試氣」來測量氣壓。實驗靠著兩根長235㎝的硬質透明塑膠管，平行直立而底部接通，底部短管一側橫出並設有活栓，整個裝置固定在木架上。在氣壓測量的實驗過程中，發現這個自製裝置也可以模擬空氣的流動，空氣流動是一種相關於氣壓的現象。此外，我們另外自製了體積測量裝置，藉著氣壓平衡的機制，以新方法測量落塵的體積。

由於能源短缺，化石燃料的大量使用，造成溫室效應、地球暖化、氣候異常、\r 空氣污染，所以我們要尋找替代能源的燃料如氫氣、天然氣，將化學能轉化成電\r 能產生動能的電池，根據研究的專家說，燃料電池並不是電池，而是代替內燃機\r 的發電機，它的發電效率高達50~75%，比傳統火力發電更節省燃料〈火力發電\r 效率約35%〉，不會造成環境污染，它的應用很廣，所以，我們就以容易取得的\r 材料，應用在交通工具或攜帶型與家用型的物品上，並以微小的電流量讓迷你車\r 動起來，以改造動力來源達到節能減碳的目的。

繼去年研究肩敤銀腹蛛後，今年運用數位相機及顯微鏡深入比較結網性蜘蛛（大姬蛛）與遊走狩獵型蜘蛛（安德遜蠅虎）構造差異與行為特徵。透過實地調查與趨性實驗，發覺大姬蛛與環境的關係。透過長期飼養與觀察記錄，發現大姬蛛的產卵過程及護卵行為。以模擬落葉找出大姬蛛選擇落葉帳棚的關鍵因素，同時也深入比較肩敤銀腹蛛與大姬蛛蛛網的差異。在餵食的過程中，發現大姬蛛捕獵的方法及食性關係，精彩可期，一定要看。

透過模擬實驗，知道鏡子起霧是因水蒸氣遇到冷產生顯著溫差，在鏡面上凝結成霧。就\r 像從冰箱取出的飲料罐外頭凝結了小水珠(霧)及喝熱湯時在鏡片上形成霧一般。\r 將起霧的鏡子，利用吹風機的熱風吹，可迅速除霧，是因小水滴吸收熱量，及空氣的流\r 動，將水滴蒸發、乾燥。利用吹風機的冷風吹，加速空氣流動，也可較快乾燥水氣。放\r 在室內自然蒸發的方式除霧較慢，是少了高溫蒸發及空氣流動的緣故。\r 防霧劑和各種化學合成洗劑，幾乎都能有效防霧，因含有界面活性劑，可降低或破壞水\r 的表面張力，使水氣無法在鏡面上凝結成水珠(霧)。但這些石化製品，卻會危害健康及破\r 壞生態。因此，我們設法尋找含有天然界面活性劑的洗劑來取代，並用其水溶液養植黃\r 金葛以證實安全無虞，進而研發調配成天然防霧拭鏡紙來防霧，符合自然、環保、健康\r 又方便攜帶的優點。

我們成功設計了「組合式」地動儀，兼具立桿式和懸吊式的特性，並研究各種變因和地震波對地動儀的影響。在我們模擬的地震波中，以水平分力最多的雷利波成功撞擊機率最高。我們發現所有地動儀有共同難題，例如：中柱擊中兩個八道的中央時會一次撞落兩個鋼珠，或中柱來回擺盪撞擊而擊落兩個鋼珠，而且因每個牙機均獨立，當鋼珠已掉落一顆時，不能防止另一顆鋼珠掉落。我們對於馮銳認為張衡的地動儀應是「懸吊式」的看法存疑，因為懸吊式的中柱無法避免來回擺盪而發生兩次撞擊。我們提出內旋輪線(hypotrochoid)的模型觀念嘗試來解釋各種撞擊情形。