第49屆--民國98年

我們的實驗主要是針對寄居蟹對殼的選擇條件做成實驗，進而分析這些結果與身體構造的關係，希望能保護這些面臨危害的小動物。

為了破解同學的市售魔術紙牌?可猜出心中所想的數字，我們展開了魔術紙牌遊戲數理探討之旅。研究結果與發現：一、紙牌的原理：心中數為該數字所出現之各紙牌的第一個數字之和。二、紙牌的數字分佈：數字出現次數剛好是巴斯卡三角數字，且可由C(n,r)來算出。三、製作三、四、……十進位的「傳統式」及「改良式」兩種紙牌。推翻科學研習月刊中指出：紙牌只適用於二進位數，不適用於其他進位法。四、探究紙牌與另一道具「索引卡」之相關。五、製作各種進位之索引卡。六、製作出「非進位加法式」紙牌。

經由網路上裝置的改良，我們找到最適當的電池車裝置：以AAA充電電池為電源，直徑26mm的圓形鐵製金屬墊片為輪子，1 號強力磁鐵吸於電池的正負極，跨上50 芯銅絞線後，在電與磁的交互作用下可以讓電池車滾動，在玻璃面上進行加速度值約為29.1 cm/s2的直線運動。利用電池車來探討運動定律在水平直線運動中的控制變因實驗，整體運動體的質量固定下，改變導線芯數或改變磁場的大小以增減電池車所受之合力，會與加速度成正比；進一步以電池車進行斜面上的運動，可以將電與磁所產生的作用力做為運動時的阻力，將此運用在改裝的迴力車上，可以做為煞車的工具。

本研究發現，自然狀態下，雞屎藤必須在與水平面夾約4度以上的向上竿子才能纏繞，向下、水平皆不能。匍伏地面生長或懸垂生長一段時間後，也不能纏繞，但其側芽仍有纏繞能力。由定時攝影發現具纏繞能力的芽，在尚未纏繞目標前，會自發性做左旋的旋繞擺盪，我們稱為自旋。由強制右旋實驗，認為向觸性並非單單碰觸，尚須要持續的緊靠方能完成纏繞，而自發性的左旋旋繞行為便提供了緊靠的力量。已纏繞上竿子的雞屎藤，自芽頂算起第4到第5節間有最大生長速度。搜索行為時，幼芽旋繞的角速度幾乎不變，自繞上竿子後，有逐漸下降的趨勢。我們認為與纏繞方向相反的分重力，能強化幼芽自旋，方能表現纏繞行為。如果以旋轉提供方向、大小適當的加速度，則可以使雞屎藤水平纏繞。

之前有研究已經證明麵包蟲會吃食保麗龍，但卻不知道俗稱麵包蟲的蟲到底是哪一種會吃保麗龍？效果又如何？藉由本實驗證明常被稱為麵包蟲的大麥蟲和黃粉蟲都會吃保麗龍，但以大麥蟲的效果較好。又在分解保麗龍時，將保麗龍裁成片狀有利於麵包蟲的食用、分解速度快；且保麗龍的顏色盡量以白色較有利於麵包蟲的取食。另外，還比較了這二種蟲對同為塑膠類製品的塑膠袋分解能力，發現這二種蟲亦會明顯吃食加了玉米粉粒的環保塑膠袋，更增加了這二種蟲在分解塑化類廢棄物的運用性，可作為我們環保的好幫手。

旗津海灘的砂子以黑色最多；白砂灣海灘砂子顏色以白色最多。高雄往南至楓港溪以北沙灘是灰黑色；墾丁沿岸的沙灘全是白色。高屏以南的山區以灰黑色頁岩與砂岩較多，而旗津海岸的砂子來自高屏的山區；恆春半島沒有河流，白砂灣的砂子來自墾丁海底貝殼砂。

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。

『懂環保、愛地球』已經成為現代社會的潮流，報紙又出現農委會收購產量過剩的蔬果，將盛產的蔬菜廢耕當成綠肥，但實際上綠肥的效益卻很低，透過檢測蔬果與農作廢棄物中是否含有多醣體？找出新的應用設計這個實驗。研究結果發現：蔬果含無色、透明的多醣體，如紅山藥、火龍果莖、米糠等。利用多醣體的條件可以應用在我們的萃取實驗上，依照分子量大小不同來析出，為了減少我們在萃取多醣體時的成本，將探討多醣體用酒精沉澱的最低濃度，而且分子量和此實驗也有關係；還可進一步用吸水力比較實驗觀察到火龍果莖多醣體的吸水力大於蘆薈多醣體。最後將多醣體粉末回溶應用在切花保鮮、植物保護、人體皮膚保溼實驗，發現火龍果莖多醣體在皮膚保溼有顯著效果，火龍果莖是含多醣體最具應用潛力的材料，期許能廢物變黃金，創造經濟效益。

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！

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。