高中組

雙氧水或稱過氧化氫常用於殺菌、漂白或作清潔劑使用，它亦可從生物體本身產生而傷害細胞。以前研究人體發炎時，體液中會出現大量的雙氧水。淚水是濕潤眼睛的體液，它的分泌量與眼睛疲勞或是乾眼症等眼睛不適有關。我們假設淚水中雙氧水含量可作為眼睛不適的生物指標。我們發明以氧化還原呈色原理之淚水試紙偵測淚水中之雙氧水濃度。我們運用淚水測試組，比較在抽煙前後、喝酒前後與疲勞或熬夜時淚水的分泌量與雙氧水的含量。我們發現硫酸與碘化鉀淚水測試紙具有最簡便且可以定性與定量淚水中雙氧水的含量。抽煙、喝酒與眼睛疲勞時，淚水的雙氧水含量明顯增加。我們發明的淚水試紙可及早篩選出眼睛的異狀，作為預防眼睛病變之守護神。

近幾世紀以來，由於工業革命的成功，金屬材枓在我們的生活中造成了舉足輕重的影響，在我們周遭一定不難教現金屬的蹤跡。大多數的金屬在大氣中或腐蝕介質中，因它們的熱力學性質是不穩定的，有自發腐蝕破壞的傾向。而台灣位於亞熱帶地區，氣候潮濕且高溫，又近年來由於工商業發達，工業及汽機車廢氣造成了普降酸雨，使建材和機具皆暴露在惡劣的環境中，影響建築及公共安全問題甚巨。因此研究腐蝕及防護腐蝕，不單是科學技術問題，更是關係到保護資源、節約能源、保護環境、保證安全生產的重大社會問題相經濟問題。

燃料電池以鉑棒做為陰極和陽極，其價格昂貴且效能不理想。本實驗探究影響鉑與碳黑間的相關變因。由實驗結果發現最佳條件：鉑含量20wt％催化效率最好；而震盪時間會影響觸媒的分布，其中以震盪3小時表現最好；還原溫度可以改變反應速度，以80℃的效能最佳；還原劑的種類更直接地影響前驅物還原的效果，其中甲醇的還原力比乙醇高。經檢視觸媒的TEM照片，我們發現造成觸媒效能低落的元兇為「成核反應」，過多的鉑會聚集成塊而降低表面積；震盪越久使顆粒細小、表面能上升聚集成團；還原溫度高使得反應速率快，溶液中出現大量、細小的鉑晶核，使得鉑顆粒的表面積/體積比太高，非常不安定，讓其更容易聚集，也影響反應效率。

在蒐集網路上的資料時，我們在球狀星團中觀察到了一種稱為紅群聚（redclump）的恆星，此類恆星在天文領域中為一個較新的研究題材，我們透過以下的幾個方法，進一步探討紅群聚：一、製作B-V色指數圖並分析球狀星團中的紅群聚。二、計算紅群聚在水帄分支中的數量百分比，與星團年齡做比較。三、觀察紅群聚與轉折點的亮度差，與星團年齡做比較。經過研究分析之後發現：一、星團年齡與紅群聚在水帄分之中所佔百分比成反向關係。二、球狀星團中，紅群聚和轉折點之間的亮度差與年齡呈現反向關係，與疏散星團相反。

鬥蟋蟀的習俗自古以來一直是中國重要民俗活動之一，最遠可追溯至唐代，現今台灣南部每年皆會舉行盛大的鬥蟋蟀比賽。前不久，我們在一部影片中看見台灣黑龍仔（黃斑黑蟋蟀）大勝中國蟋蟀蛐蛐的有趣影片，不禁對蟋蟀的打鬥行為產生好奇。更欲進一步了解如此好鬥的蟋蟀是否有其選擇打鬥對象的依據。而黃斑黑蟋蟀，即此研究所使用的蟋蟀，是台灣民間鬥蟋蟀的主角。因此我們造訪了蟋蟀的大本營 ─台南縣新化鎮，並請教蟋蟀專家謝爵安先生、張鴻斌老師、楊正澤教授。對蟋蟀有了更多的認識與熱愛。因而希望能以科學化的實驗及統計方法，賦予這項正夯的民俗活動更深化的內涵。我們推想若有兩隻以上的蟋蟀同時進行實驗，便能有選擇的空間，但若超過三隻就有兩兩進行打鬥之可能性，因此我們設計了特殊的空間，讓三隻蟋蟀能同時進行實驗。希望能藉由我們的觀察、記錄，了解其影響因子及行為的趨勢。

本研究，從如何吹出又長又持久的管狀泡膜開始，設計一套可以穩定控制吹氣的裝置，以兩段式吹氣的方式易吹出管狀泡膜，分析其生成過程、外形，發現穩定的矛頭(管狀泡膜前端)有一特定的形狀。以 Laplace 公式算出各位置的壓力，由連續方程式算出通過各位置之空氣流速，並探討兩者之間的關係。由吹出管狀泡膜的臨界條件算出清潔劑溶液的表面張力為 0.018 N/m。另外，在拉環實驗之中發現，管狀泡膜可以穩定的存在。

本次計畫係結合所有空調設備與一體，用於改善室內溫度與空氣品質，找出一種兼顧環保、健康與舒適的系統，進一步排除室內無形殺手（一氧化碳）的威脅，營造一個舒適、健康且環保的生活環境。常用來控制室溫的設備是冷暖氣機，但使用冷暖氣機會消耗大量能源，使用時必須緊閉門窗，如此將使室內的空氣混濁，甚至有一氧化碳中毒可能。其次用來控制室溫的是電風扇與窗戶，利用開閉窗戶引入戶外空氣來調節室內溫度，但戶外空氣並非全然適合室內，所以窗戶並非一直打開就能改善室溫，要改善室溫則須適時改變窗戶的開閉。綜合上列空調方法，我們希望減少冷暖氣機的使用，加強窗戶的功能，我們製作了本作品，本作品去除使用人力去開關窗戶的煩擾，利用人工智慧去做出正確開關窗戶的動作，調節室內氣溫，讓使用者能達到舒適安全又能省電，所以我們認為全方位省電環保健康空調系統是最佳的空調系統。全方位省電環保健康空調系統的功能如下：一、以環保概念調節室內溫度：借用室外溫度、室內溫度和使用者設定溫度去判斷窗戶的開閉來代替極端費電不環保的冷氣，使室內達到使用者設定的溫度。二、降低一氧化碳危害：當一氧化碳瀰漫在密閉的室內，在室內人們尚未中毒前，本系統會以智慧的去開啟窗戶引入空氣，解除一氧化碳中毒的危機。三、有智慧的開閉窗戶改善空氣品質：只要是外的空氣適合隨時便有智慧的引入改善空氣品質，排除人力去開關窗戶的困擾。

生態系透過生物成分與非生物成分的交互作用，可以讓物質供需、能量流動、空間運用、代謝維持等達到相當程度的穩定性。本實驗試圖建立一個密閉微型的生態系統來探討密閉生態系統平衡及穩定的因素，以碳氫氧循環及氮循環為主軸，來著手建構密閉生態系統。首先透過調查水族生態系統來提供實驗的大致方向，進一步從數種生產者、消費者和分解者中選擇在食性上和元素循環穩定的生物種類，分別是水蘊草、黑殼蝦和硝化菌。針對生物因子分別進行水中溶氧和二氧化碳的定量分析和並作時間變化關係圖，試圖找出生物變因中能達成穩定的質量比例，其中生產者和消費者以 8:1 能呈現出最持久穩定的狀態，再加入分解者後我們對此密閉生態系統進行長時間的觀察，並針對數種理化變因作橫向分析比較，發現空氣和水比例以 1:2、光照介於 1200~2400Lux、光照 24 小時、以及加入底砂對於此密閉生態系統的穩定有所幫助。因此，依照我們自行試驗所選擇的生物種類、比例和所處理的理化因子著手製作出密閉『生態球』，雖然此微型生態系只維持了近一個月，但是讓我們對高一生態學所闡述的概念有更深層的認識。

根據報導指出，台灣地區最近空氣污染的程度已日趨嚴重，逆溫層屢次出現，而造成空氣污染的主要原因，如工廠、汽(機)車排放之廢棄及燃燒廢五金、垃圾所產生的黑煙等，其中又以摩托車排放之廢棄，造成的污染佔很重要的角色。但其危害生物的報告不多，故引發我們對其作進一步的探討與研究。

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。