國中組

我們查詢綠建築資料時發現可製造「透明木材」當環保建材，但相關資訊大多是介紹如何做出成品而沒有定量討論不同變因的影響，因此我們開始設計實驗探討不同因素會如何影響透明木的特性，並可將結果拓展至應用層面來推廣此綠建築材料。 實驗發現鹼性亞硫酸鈉法中的氫氧化鈉與亞硫酸鈉是以不同的反應機制分別將木片中的木質素溶解出來，濃度越高、溫度越高效果越好，但氫氧化鈉濃度或反應溫度過高都會有反效果；以極性質子性的醇類當溶劑效果最好，次佳為極性非質子性的丙酮；不同種類去木質素藥劑與木片填充物都可成功製出透明木只是成品特性不同；最後成功製出較厚的透明木得到較強的韌度與較好的隔熱率，為綠建築的應用增加更多可變性。

密碼鎖由K個旋鈕組成，旋鈕上有 種不同號碼，若旋鈕中僅有1個錯誤仍能打開此鎖，問最少嘗試多少組號碼能保證打開鎖？此問題等同於在 元K維超立方中找一組點集，點集中的點各自向其K維度畫出延伸線，若NK所有點都至少被1條延伸線所涵蓋，求重複涵蓋的次數總和要最少。 50屆全國中小學科展中討論過NN+1的情形，我們繼續分析NK，K=1+N+N2+⋯NE-1個旋鈕的情況，發現任意正整數N、E，我們能構造出最小控制集，且所有延伸線間涵蓋的點都不重複，稱為完美控制，而保證打開鎖的最小次數是ND ，D=K-E。

本研究秉持綠色化學之精神自製反應槽，並探討電解硫酸鋅溶液之研究。實驗就電極距離(1.0 ~ 2.0 cm)、施加電壓(9 ~ 21V)、溶液濃度(1x10-3 M~1x10-2 M)、不同正極材料和不同金屬溶液(分別包含Zn2＋、Sn2＋、Ag＋、Co2＋)進行討論。 當電解硫酸鋅溶液且鋅為正極時，電極距離之倒數和鋅金屬生長速率呈正比。當施加較大電壓時，鋅金屬生長速率有越快的趨勢，電解溶液濃度和在45秒內析出鋅金屬量成正比，也和鋅金屬生長速率成正比。 當電解硫酸鋅溶液且銅為正極時，除鋅金屬析出外也發現銅金屬析出，溶液濃度越高則銅金屬生長位置距離負極越遠。當電解1x10-2 M不同金屬離子溶液時，金屬生長速率快慢為銀>錫>鈷>鋅，而銅金屬生長距負極距離為鋅>鈷>錫>銀。

細懸浮微粒對健康的傷害眾所周知，各種形形色色的空氣清淨機應運而生，其中一般家庭用的空氣清淨機以濾網式過濾為最大宗，不管是單層濾網還是複合材質濾網，普遍都存在濾網過濾效能不佳的問題，本研究透過對各種空氣污染防制設備的研究，研發出一套新型的空氣清淨裝置，透過這套設備能夠有效的提高濾網使用效能，並對各種細懸浮微粒更有效的攔截。同時我們對這套設備進行優化讓它能夠進行遠端遙控與監測，更加方便使用者進行空氣品質管理。

工廠所排放至河川中的工業廢水會對我們身體健康造成危害。本研究是提出一款具備自動替換濾心功能並結合IoT概念的濾水裝置，本設備是從化學、硬體與軟體三個面向進行整合。首先我們以具備高孔洞性的海藻酸鈉晶球，固化可用於吸附重金屬離子的吸附劑-幾丁聚醣[1]，製作出一款適配於我們濾水裝置的濾心，能在軟硬體兼備下藉EDTA脫附而達到自動替換濾心的功能。本設備崁入具高度自動化的程式，能在無人操作情況下，實現自動監測及水質分析，此外，以簡單可視化的網頁的方式呈現給使用者瀏覽。本設備的硬體則是與軟體搭配而成的高客製化成品，相較於目前市面上的現成硬體，擁有更小的體積及更低廉的價格，且能針對本研究的需求，作到最佳化的設計。

上美術課時繪畫有許多缺點例如乾燥時間不易控制、要長久保存需要加保護油，放置地點要控制溫濕度等。我們的實驗想要製作可以簡單長期保存的顏料，首先尋找高分子聚合物酚醛樹酯當基底，加入穩定的亞麻仁油以及異丙醇當溶劑、再添加色料，最後加入可以均勻混合溶液的乙酸異戊酯來製作成顏料，此顏料黏性適中能畫在各式材料，例如畫紙、玻璃板等上面，且具有塑膠特性，如果沒有被太陽光長期直接照射，不容易分解、退色、發黴、不被蟲咬、不會發黃、變色或裂開。可以取代油畫與壓克力顏料。此外可以精簡油畫器材，方便攜帶，減少運送的重量與體積，可以解決油畫從中世紀以來的長久問題，為美術材料一大突破。

前人研究證實電擊與同性競爭會造成螯蝦焦慮，不過這些研究沒有考量蛻殼週期的干擾，異性互動的研究也少見，因此本研究將探討蛻殼與異性互動對螯蝦互動行為與類焦慮行為的影響。我們以互動缸來觀察公、母螯蝦的互動行為，透過十字迷宮進行類焦慮行為評估，再以X光拍攝胃石判讀蛻殼週期。結果顯示，蛻殼期與間期的公、母螯蝦有不同的互動行為，蛻殼蝦和異性互動總量低，且有互動之蛻殼蝦所誘發的類焦慮行為較為明顯，顯示蛻殼與與互動都會造成螯蝦焦慮。螯蝦體型會影響拒絕行為，大螯蝦以推離為主，小蝦則迴避比例較高，類焦慮行為則沒有顯著差異。此外，大公蝦與小母蝦互動較容易交配，但體型差異、是否交配與類焦慮行為的關聯尚待進一步釐清。

本篇研究隔震裝置及搭配不同消能元件之探討。實驗得知，安裝隔震裝置可有效隔震;單層隔震裝置擺動方向與地震力方向相同有較佳隔震效果，角度加大隔震效果變差，也許可透過疊三層，各層夾120度之擺放模式解決地震力方向問題。建物高寬比大晃動明顯，蓋建物應考量隔震器承載重量與建物擺動力矩的極限；不同擺長隔震裝置有不同自然頻率;組合擺之自然頻率較單長擺低，且最大加速度較低但頻寬較寬；隔震裝置並非越多層越好，多層可能造成重心偏高晃動加劇；隔震層於底部隔震效果最佳;以隔震為基礎加裝阻尼消能發現，在適當的阻尼下，系統可兼顧隔震與消能，有效降低大樓晃動，若阻尼過大則導致隔震功能喪失，能量大幅傳入建物造成擺動加劇。

本作品研究了遊戲Cube中正四面體的滾動特性、色漆位置及最少步數解，並將三角網格轉換為方形網格，同時推廣至整個平面且為方形網格定義坐標。由於遊戲中考慮「回黏」時將較複雜，故作品前半部分先在不回黏的情況下做討論，並為了計算解題之「最短路徑長」，先求出任兩方格間「距離」，再將各方格間距離整理為表格，藉表格中行、列位置關係得出計算最短路徑長之公式。 而作品書後半段說明當考慮回黏時的情況，並因過程中需要求出任兩方格間滾動路徑上會經過A,B,C,D之個數，最後分析正四面體身上帶有色漆時對移動步數之影響。由於上述所有公式統整後非常繁複，故我們另借助Python將之統整並計算出回黏之最短路徑長。

1.根據數學傳播期刊第43卷第2期中胡穎老師發表「圓外切四邊形涉及旁切圓的一個性質」[1]的關係式，把它從原先應用在圓外切四邊形，推廣至圓外切n邊形中，發現涉及圓外切n邊形的旁切圓不只在其周圍的第一層，而是到了第二層的旁切圓，也依然產生規律的關係一般式。 2.承1，所有第一、二層旁切圓半徑、面積和周長間，存在特定的規律性。 3.承1，所有第一、二層旁切圓的切點三角形，最外側邊上的高之間，有特定規律的等量關係式。 4.承1，與第一、二層旁切圓有關的「心頂點三角形」和旁切圓內切點三角形面積的比值有漂亮的乘積關係一般式。 5.延伸原本只討論第一、二層旁切圓，並推廣到第k層旁切圓，同時提出k、n的數學關係一般式。