高中組

本研究主要探討活性碳可吸附哪些物質種類。以屈折度計檢量法測無色鹽類濃度，以光度計測有色鹽類濃度，發現活性碳對金屬鹽類溶液的吸附能力不強。活性碳對平面分子型染料的吸附能力極佳，吸附程度大小：亞甲基藍 > 亞甲基紫 > 亞甲基綠，與分子平面間距離有關。活性碳對三種有機酸的吸附：發現吸附程度大小為：己二烯酸 > 丁烯二酸 >草酸，推測：活性碳對有越多π鍵的分子，吸附能力越大。在活性碳濾紙碳囊吸附甲基紅的各項實驗中發現：活性碳質量多、溫度高，吸附量大。但在吸附20小時後或35oC以上，會達到吸附與脫附平衡。甲基紅、亞甲基系列四種分子與活性碳的吸附，符合Freundlich恆溫吸附模型良好的線性關係，也證明π-π interaction確是它們之間主要吸附力。

本研究，從自製 Van De Graff generator(本文之後皆簡稱為 VDG)開始，利用手邊能取得的東西，找到合適的 VDG 材料。之後，控制一些變因，找出影響帶電金屬球殼電壓的因素，藉以調控電壓。

當你在游泳的時候，你會感覺到有一種阻擋你前進的力量，這便是所謂的「阻力」。但是它究竟是如何產生的呢？其大小又是如何？這些問號一直存在我的腦中，直到上了高三，才對這方面有稍微的認識與瞭解，而斯鐸克定律（ F = 6πηrVt ）是我涉足此方面所遇到的第一個定律；可是斯鐸克並沒有做實驗，他的定律完全是由純理論推導出來的，因此我便設計了這個實驗，來驗證斯鐸克定律，並對定律中的黏滯係數(η )做了溫度、濃度，物質種類等因素方面之定量與定性的探討。

本次科展作品由三角邊形的魔方陣出發，設定規則如下；在 n 階三角形魔方陣中填入給定數字，使其三個 1n ? 階三角形數字和相等。我們得出如何從 n 階魔方陣推至(n+1)階魔方陣，與給定任意一個 n 階魔方陣，如何填出一組解的方法。遵循著三角形魔方陣的填法，我們可將其推廣在平面任意 m 邊形及正四面體上。前者，我們得到給定任意 n 階 m 邊形填出一組解的方法。後者，則是可由 n 階立體魔方陣推至(n+1)階立體魔方陣；當給定偶數階立體魔方陣時，可利用自創的圓形圖進行求解，文末亦討論了具有特殊性質點的個數。

山粉圓種子表面有許多小凹陷結構，泡水時，纖維狀物從種子表面慢慢長出。能吸自身重量23倍的水量，保濕性長達26小時以上，在高或低溫乾燥後，仍具復水率70%以上。可附著在多種材質上，對土壤顆顆及細小貝殼有固著作用。種子外膜在一般酸鹼溶液中保持穩定，遇強鹼會被溶解，和酸、醇溶液作用不明顯。可被果膠酶分解，和木瓜酵素有相互作用。主要由高分子多醣類組成，具許多分支，也含胺基酸、蛋白質、脂質及植物激素的先驅物。正常環境下，去膜有助發芽，有膜延緩發芽，此與其對抗不適發芽的環境是否有關，尚待研究。種子外膜吸附性佳，會和多種色素及懸浮顆子作用，未來有潛力應用於吸附汙染物、毒物，或利用其保濕性，發展面膜或藥布等醫藥產品。

在這充滿創新的時代，智慧型機械的發展顯的非常樂觀，也發展得非常快速。用電子結合機械可說是最佳搭檔，可以預料以後智慧型機械會越來越聰明，到那時家裡也不用請傭人，買個機器人就行了，工廠裡再也看不到搬運工及插零件的女工，都將被高效率的機器人帶替。 我們也熱愛於這方面的研究，經過多次製作，發展了第二部機械人，第一部無機械手臂，第二部增加了一支兩個自由度及自動尋找目標物的手臂，使得它更具有智慧。 在製作機械人上，最困難的就是感知器的製造，而我們依據最簡單的物理現象製造出交通號誌識別感知器，障礙物感知器等。當然這些感知器如何和它的頭腦——電腦連結也是一門學問，需要不斷地實驗改造，改造實驗，現在製造出來的智慧型機械人，雖然還沒有發揮到最理想，但是它是我們花費相當多的時間所造成出來的結晶。相信以後我們會再造出更理想的機械人。

那一種昆蟲是惡作劇的最佳材料呢？無疑地就是蟑螂──存活達三億年之久的活化石──；億萬載來，環境的變遷不可不謂之巨大，而這些指頭般大的生物，竟能在物競天擇下生存，引發我們許多的遐想；就在好奇心的驅使下，展開了一連串別開生面的實驗研究。

本研究透過電刺激使渦蟲改變其負趨光性，並透過量測渦蟲行為之改變觀察其學習與記憶。實驗發現，渦蟲之學習量有其上限，但可透過再刺激學習突破此上限。渦蟲在停止刺激後3小時內，其記憶量會迅速下降，最後將會保持一定值，形成記憶。本研究亦發現透過攝食已學習之渦蟲，可改變攝食者之學習行為，但此行為改變無法形成記憶，僅為暫時之行為改變。 透過上述實驗的結果，推測存在有一化學物質影響渦蟲之記憶行為，而此化學物質受到兩種產生機制之影響。其中機制A是透過電擊刺激啟動，啟動後就不會關閉；另一機制C則是受到電擊刺激啟動，但刺激結束後就會關閉。透過此兩機制的互動，形成渦蟲的學習和記憶模式。

在高中數學第三冊中我們剛了解圓與球的性質，再加上國中常接觸到許多正多邊形其內切圓及外接圓的問題。這令我們聯想到：是否所有多面體都有內切球與外接球？若有，它們間的關係又是什麼？恰巧，化學老師在課堂上提到了由六十個碳原子構成的C-60 模型，而我們發現，以數學的角度來看，“C-60 ” 是由數個正五邊形與正六邊形所構成的立體圖形。在我們與數學老師討論後得知這種由十二個正五邊形與二十個正六邊形所構成的立體圖形就是所謂的”巴克球”，且從數學刊物上看到”巴克球為最接近球體的多面體”。這引發了我們的興趣，因此我們決定就這方面的問題展開討論。

去年冬天，全球許多地方降下大風雪，新聞報導積雪太深時可以用鹽巴灑在冰上讓冰溶化。而我們常用的冷劑－冰加鹽可以降溫至零下22℃。對這些現象，一般的解釋有兩種－解釋一：鹽溶於水是吸熱而冰溶化也是吸熱，所以會大幅降溫。解釋二：拉午耳定律－溶液蒸氣壓下降造成凝固點下降，導致冰溶化。研究結果顯示，溶解熱並非影響冷劑降溫之最主要因素，而是鹽類在低溫時之溶解度。拉午耳定律中提及溶液蒸氣壓下降導致凝固點下降，也不是冷劑降溫之原因。不過，我們認為由鹽類在低溫時之溶解度，配合與拉午耳定律可以預測冷劑可達的最低溫。