第48屆--民國97年

螺，生長在水中，是平常生活裡十分常見的生物。以淡水螺類來說，水田、溝渠、池坑、\r 埤塘、溪流…等水域，都能見到牠們的蹤影。只是，一般螺類體型不大、不太起眼，因此除\r 了影響農作物的負面消息報導之外，很少受到關心和注意。\r 近來，水資源的珍惜與水域環境、水質維護逐漸受到重視，我們也開始注意校園水域的\r 生態與水質污染問題。在這個過程中，老師曾提到有一種被稱為「翻轉螺」的生物，對水質\r 的污染具有察覺性，可作為水域環境變化的指標性生物。因此，我們想研究這種螺，觀察牠\r 與溪流裡其它螺類的差異性在哪？身體構造及生殖方式有什麼不同。同時，研究牠在校園中、\r 水塘、溪流的生活型態、覓食行為。另一方面，探討翻轉螺對光線、溫度、顏色的反應。此\r 外，我們以所學到的水溶液酸鹼性單元來檢測牠對於酸鹼、鹽等溶液的耐受範圍以及對環境\r 變化的反應，期望在這些觀察研究中能發現牠的生態特徵，以及能提供的環境資訊。經過老\r 師的熱心指導，同學們間的努力不懈，在這一系列的實驗中發現許多有趣的現象及寶貴的知\r 識喔！

在本實驗中，我們將測量升力常見的「懸吊式」裝置改良為「旋轉式」裝置，透過馬達轉動，會產生電力的原理延伸：以馬達為主體，並將機翼接於馬達上，此時產生的電流大小，即定義為機翼升力大小。並配合月曆紙與珍珠板所製作的環保風洞，測量不同長、寬及弧高位置的機翼，更透過雙腳釘更進一步的測量前、後掠式的機翼升力，也另外探討了表面材質對機翼升力的影響。

能源危機帶動太陽電池發展，卻受制於難以進一步的提升效率，因此，我們研究其結構與基本性質，如：不照光時的順、逆向偏壓、導通電壓及照光下不同照度、光源、太陽電池種類填充因子的比較，並了解不同負載下的最大功率。隨著實驗的延展，探究照度、入射光的波段、入射角度及經大氣層厚度對太陽電池的影響。經過數據分析及研究之後，我們發現太陽電池確有PN二極體之特性，導通電壓約為0.7伏特、太陽電池的填充因子，以單晶矽為最佳，其次是非晶矽、另外，陽光比單槍的光源更適合太陽電池工作。以濾光片將特定波長以下的光線濾除，並推算出能隙。另外，電流的大小與入射角之cosθ成正比，這也是為什麼太陽能板必須旋轉而使陽光保持垂直入射。

紙是日常生活中常見的物品，舉凡報章雜誌或日曆等的材質都是紙，但一張紙能承載的\r 重量有多大，幾乎沒有人可以講出很明確的答案，我們就以這樣的概念和想法，來設計四大\r 類的實驗：(1)紙張重量測試；(2)紙張載重測試；(3)沾濕烘乾後之紙張載重測試；(4)紙張載\r 重後之擺動強度測試。想從中了解不同紙材承載重量是否會有明顯差異，最後發現到牛皮塑\r 膠紙袋的承載能力最強，而手把洞口愈小或離紙張邊緣愈遠的，其承載能力會有明顯增加；\r 另沾濕烘乾後之紙張載重測試，除亮面海報紙承載重量略降外，其它印刷宣傳單、大賣場DM\r 目錄紙和報紙都略為提升。雖然結果發現，環保紙袋的可行性及實用性並不高，但從這樣的\r 實驗中，我們體驗到紙的承載能力，並沒有想像中那麼脆弱。

有一天老師的朋友送他幾顆好大的石榴果實，老師整口整口吃，再把裡面的白色纖維吐出來，結果臉都紅腫了，看了醫生才知道是「食物中毒」。我不相信，偷吃一些白色纖維果真中毒了。從觀察外觀，製作石榴果實汁液、測定酸鹼性質、交互作用、導電性、加熱、冷卻和蒸發與結晶等實驗中，瞭解石榴果實各部位的特性與發覺石榴果實哪個部位會引發我的「食物中毒」。在文獻資料和螞蟻覓食後抓癢的變化，瞭解讓我「食物中毒」的物質是保護果實的有毒物質生物鹼，所以以後吃石榴時，小心不能食用白色纖維，以免「食物中毒」。

這是一個研究水珠受到外加電場而改變形狀的實驗，我們利用儀器，組成一「水滴微觀平台裝置」，再加以電場，並對以下變因進行實驗： (a)水量及溼度的改變。 (b)電場(電極間的電壓、距離、及正極負極的位置) (c)水珠(NaNO3 水溶液、NaCl 水溶液、RO 逆滲透水、二次去離子水)。 我們在固定溼度(84%)及溫度(25℃)下進行實驗。進而，我們發現，外加的鉛直方向電場不論正負極位於上或下，都較未加電場時不易變扁；當水珠使用NaCl 水溶液時，其濃度與水珠的變扁速率有密切關係。因此我們又更進一步地取了 NaNO3 水溶液進行實驗，發現NaNO3 較NaCl 更易受影響。

酒醉駕駛已經立法禁止很久了，罰金也很重，然而，人們還是ㄧ直重蹈覆轍，新聞報紙還是天天上演。為什麼呢?因為法律只是被動的，酒醉的人都很倔強不承認自己酒醉，往往會存著僥倖的心理，不可能那麼倒楣被抓到，往往悲劇就在此時發生。所以只有被動的禁止是不夠的，汽車製造廠應該裝備更有強制性的裝置，來杜絕酒駕對社會的危害，減輕不必要的災害。本設計是利用酒精濃度感測器，來感測駕駛者酒精濃度，是否超過法規標準(吹氣濃度0.25g/L)。但為避免駕駛者的投機不吹酒測器，所以再加上壓力感測器來確定駕駛者是否真的對吹嘴作出吹氣的動作，若吹氣濃度在標準值以下，則啟動系統允許駕駛人發動引擎、若濃度超過標準，則啟動系統失效，駕駛人只能酒醒或請沒有喝酒的人才能開車發動引擎。

這篇作品的想法源自於課堂內同學的發問，讓我們對「三角形兩中線直交」的問題產生了興趣，在經過我們嘔心瀝血的研究後，不僅找出了使一般三角形兩中線直交的充分必要條件，更發現到：若一三角形兩中線直交時，其重心到頂點的距離會等於「底邊」的長度等諸多性質，最後並統整出具有兩直交中線的可能特殊三角形。利用這些數學發現，讓我們在必要的時候，很快就能判斷出一三角形的兩中線是否直交，也因此縮短了做題的時間，使解題更有效率，更因此活化了我們的數學思考方式。

藻類產生氫氣的目的是為了彌補不能順利進行光合作用產生ATP與NADPH所產生之代償反應，負責催化氫氣製造的是產氫酵素（hydrogenase），它必頇在無氧的狀態時才有活性。我們利用RNAi的方法干擾葉綠體中光系統II（PSII）的蛋白表現，進而抑制PSII。當PSII之作用受到抑制，隨即面臨因缺少電子而無法順利產生ATP與NADPH，造成呼吸作用速率提高。一段時間之後，水中的溶氧被消耗殆盡，產氫酵素會利用得自PSI的電子，將氫離子還原成氫氣，並釋出綠藻體外。本研究利用RNAi干擾小球藻（Chlorella）D1蛋白表現，結果已篩選出2株轉殖株，其PSⅡ光系統中的D1蛋白表現呈現較低活性，而且其光合作用活性較野生株小，預期轉殖株應能產生氫氣。

在泡茶的過程中，往往會遇到某些因素，造成無法在茶的黃金時間內把茶水濾出來，使茶水內形成許多有害物質。使用特殊的泡茶定時裝置，除了有原本的茶杯、杯蓋之外，在杯蓋上多加了機械式的定時裝置讓茶可以定時泡好。根據泡茶專家指出，茶水經過一段稍長的時間後會產生有害物質影響人體健康，為了掌握沖出茶水的黃金時間，讓許多人投入鑽研茶具的工作。市售的自動沖茶器具種類很多，各有不同的便利性或特色，但泡茶的時間控制仍有待人為的操作，本組人員更發現到一般人很容易忘了把沖泡好的茶水濾到下層的茶杯裡，造成茶葉浸泡在熱水中太長的時間，本研究結合彈簧、齒輪、傳動軸，設計一個自動控制的機械結構，有效掌握沖泡茶的時間。