國中組

本研究主要是針對消波柱的形狀、排列方式及消波柱與橋墩距離，探討消波柱對於減緩水流衝擊力的影響，進一步尋找減緩水流衝擊力最佳模式。在消波柱的形狀實驗中，實驗結果呈現以消波柱尖角正對水流方向擺設，最能減緩水流對模擬橋墩的衝擊力，等腰三角柱體之效果以300 ﹥600 ﹥900 ﹥1200 ﹥1500 ﹔進一步實驗，我們調整消波柱的排距、間距，由實驗結果發現，當排距為5cm，消波柱間距為2cm，消波柱放置於模擬橋墩距離30cm～40cm的效果最佳。綜合以上實驗結果，有效減緩水流對橋墩的衝擊力不能只是阻擋，必須使用部分阻擋、部分緩衝方式更能達到緩衝水流效果，最佳模型建議為消波柱間距2cm、排距5cm、距離橋墩30cm～40cm，對水流的衝擊力能降到最低。

在本研究中，採用煅燒後牡蠣殼（氧化鈣）作為新循環材料用以取代傳統高碳排水泥材料達到減碳的效果，同時利用生物炭具高穩定性且不易分解的特性添加至牡蠣殼水泥中達到固碳之目的；而牡蠣殼水泥與菱殼炭之間存在無機物-有機物的材料鍵結問題，透過日常生活中常見的食品添加劑作為黏著劑的實驗研究。實驗結果顯示，攪拌時間50分鐘、氧化鈣與水為1 比2 是最佳製備參數；3wt%玉米澱粉作為黏著劑具有最佳的成品耐受壓力（5.33 公斤）與透水性（1.05秒）。 本研究實驗成功找出牡蠣殼水泥製備參數與透過無毒性食品添加劑作為材料黏著劑來達到以「分子料理」的概念結合食品科學走向「友善環境」的生產兼具減碳及固碳的效果，實現全球「2050淨零碳排」之目標！

薑絲、金針…等食品常添加亞硫酸氫鈉還原劑來抗氧化、漂白、殺菌，經氧化生成致病物二氧化硫，嚴重影響健康。我們構想如下:先探討不同還原劑的抗氧化力、再探討其對薑的保存能力後，混合天然還原劑 (草酸 、維他命C)部分取代亞硫酸氫鈉，發現「 3/4混合取代」 效果最優，可降低3/4 SO2產生量。 主要結論: 一、測試還原劑抗氧化力:亞甲藍滴定法適用性、便利性、安全性優於傳統的碘滴定法 二、在薑保色效果與成本價值C/P值 :亞硫酸氫鈉的替代比例 以「 3/4 (草酸2份+維生素C 1份) 混合取代」最優，期能推廣食品加工業使用 三、薑在 保色pH限制為pH3.4~8.0 黃色，加工及調味過程可注意以避免變紅 (薑變色範圍: pH亮紅色 2.7~3.4黃色~黃色8.0~8.8紅褐色，是檢測強酸強鹼新型指示劑)

連續數年食安事件，讓台灣民眾憂心忡忡。本作品設計一個有效、快速又低廉的檢測方式，希望成為國人在食安問題上把關的小尖兵。本作品利用抗氧化劑還原能力，將四氯金酸中的+3金離子還原為零價金奈米粒子後，再探討還原劑用量對奈米金溶液顏色變化情況之影響程度，並以分光光譜儀對其吸收光譜圖形進行探討，驗證其穩定性。 最後，本實驗檢測日常生活用品、餐具，讓其所含鈉鹽離子無所遁形，更冀望本實驗的成功模式，讓致力於為國人食安把關的相關單位更有信心建立國人食安的終極防護網。本研究近程目標為合成奈米金粒子，找到適當鈉鹽濃度溶液檢測模式，遠程目標則是發展更方便、快速、便宜的檢驗方式，進而成為國人食安把關的一道重要防線。

我們偶然觀察到水族箱的幫浦設施，發現氣泡在水中上升的軌跡飄浮不定， 又一次在浮力的實驗中，觀察到密度大於水的溶液中物質上升速率比起水慢，我 們推論出是黏滯性造成的影響，我們進一步選用水、甘油、膠水這三種黏滯性差 異大的溶液，以及改變甘油濃度，再設計出夠長的壓克力管，觀察氣體、固體在 三種溶液中行進的差異，在實驗及影片分析後推論出結論，當溶液黏滯力小時泡 泡在溶液中的行徑較不穩定，當溶液黏滯力大時泡泡在溶液中的行徑較穩定，因 此我們就利用其軌跡、氣泡外型、偏移角度的變化，定義溶液的黏滯性範圍。另 外在實驗中發現影響泡泡速率的因素有太多，黏滯力與速率之間不會出現線性的 關係，因此不做深入探討。

在本研究中，我們同時探討市售安全護網與製作創新安全護網，發現市售安全護網並非安全，曾讓很多選手和球迷受傷過，因此我們嘗試自製安全護網以達到更良好的保護效果。經過層層比較與改良後，自製安全護網優於市售安全護網，價錢是市售安全護網的十分之一；吸收力方面，因為有螺旋結能吸收更多力；張力方面也比原先的市售安全護網大；可承受球數方面，自製安全護網能承受的球數比原先的多了2.5倍；破洞處的地方，自製安全護網僅網眼撐大，故自製安全護網優於市售安全護網。第四代自製安全護網達到了經濟實惠、方便好用、極具安全性、保護球員及球迷四項重要條件，我們將從本校開始推廣，讓台灣棒球訓練能夠更安全，並將其應用在更多運動項目。

近年來全球大力推廣太陽能發電，台灣太陽能板數量急遽上升，然而也逐漸衍生出「與農爭地」問題。我們以太陽視運動軌跡來探討如何架設太陽能板才能使太陽能發電和農業生產能夠共存共榮。 我們發現農地種電時所架設太陽能板應採用斑馬線方式排列，且應朝向正南方。太陽能板寬度與架設間隔距離之和越小，其所需架設高度可越低。若以市面常見太陽能板尺寸而言，在太陽能板遮蔽率30%、40%與50%情況下，可得出最低架設高度均低於3公尺，確實可適用於棚架與溫室，極具可行性。同時我們也發展出一太陽能板架設高度儀，使農民能夠輕易計算出太陽能板應架設的高度，能夠確實改善「與農爭地」這一現象，促使太陽能發電與農業更有可能共存

為了開發以太陽能晶片做為感知器的紫外線即時監控自動防護系統，我們研究了兩種太陽能晶片發現，使用多晶矽Multicrystalline)型太陽能晶片即可利用太陽輻射強度與紫外線強度強烈的相關性達成紫外線偵測的目的。 若使用III-V族三接面太陽能電池(GaInP/GaAs/Ge)特有之物理特性，磷化銦鎵(GaInP)吸光層更可針對太陽光譜中紫外線成分(波長<400 nm)作偵測。實驗證實電池之電流輸出將受限於磷化銦鎵(GaInP)吸光層。利用上述太陽能晶片特有之物理特性，配合簡單電流檢知電路設計，即可設計出即時偵測太陽光譜中紫外線強弱的裝置。 本裝置另外加入以紫外線強度作為參數控制的伺服馬達，可以自動啟閉遮陽罩，以達成即時偵測紫外線，與室內紫外線防護自動化的目的。

本研究以新竹縣竹東軟橋地區原生的圓葉挖耳草為研究對象，研究結果如下： 圓葉挖耳草分佈於濕潤、pH值4～6的岩壁上。無根，走莖發達，植株約2~3cm；單葉圓形或匙形；花粉紅或紫紅色，花柄高1~2cm，有花距；果實為乳白色蒙古包狀；種子橢圓，表面布滿倒刺。捕蟲囊為圓形囊袋狀，觸角狀毛為二分岔錐狀，無觸發毛，但能黏住小生物；植株生長受水分多寡影響。捕蟲囊從囊瓣出現到發育成熟約需9-11天。 圓葉挖耳草為雜食性，50％的捕蟲囊中有藻類，37.5%為小蟲，以搖蚊幼蟲和線蟲為主。59％的捕蟲囊囊口含花青素，多呈紫紅色、紫色或藍色。花青素的顏色變化與食物種類、消化時間及外在環境的酸鹼值有關，亦可能有預防強光突然照射與引蟲入袋的功能。

為了做出太魯閣木琴標準化製成的標準音，我們以Gold wave軟體分析太魯閣木琴的音色。我們測量三組木琴，外部形質的長短和粗細沒有規則的排列。敲擊同支木頭5點不同位置，頻率有顯著差異。敲擊木頭中間點能發出悅耳及穩定的樂音(頻率誤差在0.001到0.241)，旁邊4點可增加樂音變化。木琴底材改為木板時，頻率會增加，且能將不穩定的音色做修飾；底材為鐵板時則沒有規則性。木頭材質不同時，音色也有所差異，鹽膚木音色較輕脆，而油桐木較低沉。將木琴架高至5.3、21、42、47、69、74公分時，有穩定的樂音。則高度在69公分(方便站著演奏)時，將木琴下方放置木板底材，聽起來會有悅耳的樂音。