第49屆--民國98年

本研究在認識維生素C 的抗氧化性，探討有哪些因素會破壞其還原力，以及如何作生活應用。我們利用碘滴定法檢測維生素C 的還原力，先探討會影響維生素C 的變因，再利用維生素C 還原鐵離子的反應，研究如何防止鐵生鏽與去除鐵鏽。研究發現：（1）維生素C 會因氧化而使還原力衰退。（2）短波的光、高溫與強鹼溶液對維生素C 還原力的影響較大。（3）維生素C 易氧化且會還原鐵離子，所以能阻止鐵離子與氧結合，達到防鏽效果；也能還原鐵鏽中的鐵離子，使鐵鏽消失；且維生素C 濃度越高、量越多，除鏽效能越強，效果越佳。（4）維生素C 與鐵及鐵鏽反應時皆會產生氫氣，前者反應速率較慢，但是實驗產生的氫氣量約後者的2 倍。

本研究實地調查採訪台中火力電廠及高美溼地沿岸生態;評估酸化海水對珊瑚及文蛤、牡蠣、紅蟳、公代、福壽螺等有殼動物外殼的影響;了解外殼對酸化海水pH值平衡的貢獻;最後探討高低溫下酸化海水對外殼溶解速率的影響。結果顯示電廠及溼地海溫及海水pH值測量期間多數仍屬正常(7.3~8.5),但人為的空氣及水污染對生態影響仍相當嚴重。起始pH值4.6的海水使殼白化、脆裂甚至崩解；殼的溶解則使海水pH值回升至7以上，但一段時間（23天）後緩衝能力減弱，海水仍逐漸偏酸。同種殼體積較小者溶解速率較快，其中紅蟳50天後幾乎完全溶解。溫度升高殼的溶解速率也加快,公代在33℃酸化海水中7天後重量減少達72%,其次為福壽螺30.7%、紅蟳28.7%、牡蠣16.0%、珊瑚6.7~12.7%、文蛤10.7%。

本研究從探討在相同溫度與開放無加蓋的條件下，做不同材質的容器與冰塊融化速度快慢的比較。再將求得最好的材料，增加一個新材料---遊民寒冬裡最佳禦寒用具--「報紙」，來做更進一步的保冰效果實驗，果真求出環保又便宜可供做「保冰器DIY」的兩種材料。在愈見暖化的現代環境下，以後夏天可想而知一定會很酷熱的。所以為了便利又能符合節能減碳的前提下，我又查閱各方面書籍資料，得到一個容易、省錢又有效的「冰寶」製作方法。實驗下，加了冰寶的保溫效果果真如虎添翼。夏天出遊所需的「保冰器」，或是臨時需要「保冰器DIY」來保持食物冰度和新鮮度的時候，請跟我這樣做，就成了！

校園經過許多老師的齊心協力，種植了許多的蝴蝶蜜源與食草之後，吸引了許多的蝴蝶前來採蜜與棲息；為了更了解蝴蝶的生態，我們進行了中長期的調查研究；調查場域為校園內各主要蜜源和食草分佈地區；調查對象為蝴蝶蜜源與食草、成蝶、幼蟲。希望最後的調查研究成果能夠幫助校園內營造更適合蝴蝶的生物多樣性棲地，並能夠永續經營，讓校園中能夠擁有豐富的蝶類生態，成為一所「蝴蝶學校」。

本科展旨在研究影響布料彈性優劣的原因。實驗中，為了解決布料伸長量過於微小的問題，以光學及機械原理自行設計一套精準的量測儀器(楊氏係數測量系統)，精密度約在10-4~10-6m。 研究發現在溫度20℃~24℃，溼度50~55%的環境下，布料彈性受成分及編法的影響:(1)含有彈性纖維的布料，彈性較佳；(2)布料編織密度越高(單位面積的孔隙率)則彈性較差；(3)以編法為方形為例，布料在對角線方向的彈性較佳，但若是圓形編法，布料彈性在各方向上就較一致。並以棉線模擬布料編織方式，進一步驗證上述因素對布料彈性的影響。故布料編織越鬆散，布料彈性較佳，且編法會影響布料彈性的方向。即可用改變成份及編法來控制衣料的彈性大小及方向變化。這些數據結果可以提供紡織業參考。

我們就單純的數學方法研究向日葵原基排列的規則列出以下的研究目的:一、費氏數列與原基緊密排列之關係 二、螺旋結構的產生、方向與螺線數目的關係三、向日葵雙螺旋結構的特性兩原基相切的關係式 p2＝1－2×(cosmφ＋1)/(amφ＋1/amφ＋2)初始原基標示為A0，設Am 為後續第m個產生的原基，與A0 相切，切點為T， 則p2＝1－2×(cosmφ＋1)/(amφ＋1/amφ＋2)《以餘弦得證》費氏數列與原基相切之關係如下：(一)若生成螺線方程式為r＝aθ, 0＜a＜1，則必存在n嘁，使得Q(a)＝Pa(Fn)。(三)原基相切會讓向日葵形成螺旋結構，而且螺線的數目必為費氏數列的某一項Fn。若n 為奇數，則螺旋方向為逆時針；若n 為偶數，則為順時針。(四)原基緊密的排列形成雙螺旋結構，使向日葵花頭最密實。

「分水問題」原自於古代的一個數學問題：有個農夫到油行要買2 袋4 升的麻油，但是油行只有3 升、5 升兩種容量的量杯，沒有其他的測量工具，油行老闆如何利用這兩種容量的容器倒出農夫所要的2 袋4 升麻油呢？這個原本是個生活中現實的問題，現在已經演變成一個數學益智遊戲的問題，不只小學的數學課本曾經出現類似的問題，甚至於連電影都曾經拿它當作劇情（終極警探3）。我們將分水問題中的每一次倒水步驟用座標的方式來記錄，再將它用圖形來標記，進而探討它的規律，讓「分水問題」變的簡單而有趣。

「一顆」泡泡的極限在哪裡？捨棄了以往泡泡實驗追求「久」、「多」、「大」，以及用自製泡泡水來取代市售泡泡水的實驗目的，將本次實驗的目的定位為找出最耐打擊的泡泡。泡泡要能耐打擊，第一泡泡時間需要能持久，同時也需要有彈性，最後要用什麼東西來打擊它也是重要的影響因素。經過文獻的收集，我們找出能延長泡泡時間以及增加泡泡強度的原料，調配出不同濃度的泡泡水後，一一進行實驗，最終找到了最耐打擊的泡泡，並找出適合打擊泡泡的工具。

三角形有一個多邊形缺角時，重心會產生偏移，如何切割截角，使得截角後圖形的重心回到原三角形的重心。這樣的截角稱為不變心截角。本研究將三角形的缺角分成六類，並成功找出不變心截角法則，完成此六類的不變心截角。 我們並探討不變心等積切割問題，就是當三角形有一個多邊形的缺角時，在另外兩個對應位置截去兩個與缺角等積截角的作圖方法。我們先完成正三角的不變心等積截角。再以正三角形為媒介，透過平行線之間的面積轉移，完成底：高為2：√3的三角形之不變心等積截角。以此成功的例子為基礎，我們找出並證明任意三角形不變心等積截角的方法，並成功完成缺角為任意多邊形的不變心等積切割。

藍染是一種美麗而有趣的傳統技藝，每一個步驟都有他的科學原理。中藥青黛與靛藍製作過程相同，故本實驗用青黛取代由植物製得靛藍之過程，效果良好。而要將難溶靛藍製成染液，需將其還原，有生物發酵及化學還原兩種還原方法，經測試生物發酵的最佳條件是pH值13，溫度30℃；化學還原最佳環境為pH值13， 40-50℃。另外由於此過程為氧化還原，故我們將氧化劑青黛與還原劑保險粉之水溶液分別置於兩燒杯，發現在適當條件下，可得比乾電池大之電壓，故認為經過良好的研發可在製作染液的同時發電，成為「藍染電池」。此外亦可將此染料製成書寫工具，油性的以低極性有機溶劑萃取後濃縮，溶劑回收，而水性的則可先將靛藍還原，密封於筆管，書寫後氧化成為深藍。