國中組

本研究探討「生廚餘分解養液」水培蔬菜的可行性。我們建立「生廚餘分解缸」，透過量測水質推測硝化菌(Nitrobater)與亞硝酸菌（Nitrosomonas）培養完成與累積出水耕蔬菜所需NO3-濃度(150mg/l) 約9週，pH值必須5個月才能趨於穩定值7.1。「生廚餘分解缸」DO值10ppm與自行研發「K1循環流沙床」，搭配琵琶鼠與泥鰍具有最佳分解效率。「生廚餘活菌養液」可利用純化大灰苔蘚作為｢活菌液肥熟成檢測」試紙。「生廚餘活菌養液」以動力循環方式水耕蔬菜有非常好成效。並以水耕機比較「生廚餘活菌養液」與「化學液肥」之間的差異，發現「生廚餘活菌養液」種植成效較好，且可以採取「無動力水耕瓶」方式種植，大量節省電力與設備花費，還能種植出硝酸鹽含量較低的蔬菜。

用電導度判斷加入不同物質對清潔劑的影響，可瞭解到清潔劑濃度高低和電導度有著高度正相關，本實驗以推論電導度與實際電導度進行比較，發現清潔劑的清潔能力與電導度變化有關，電導度變大其清潔能力也會較高。清潔劑中加入氯化鈣和氯化鉀後電導度變化皆為降低，比較同族水中的陽離子，電荷數大或離子半徑較大時，其產生白色混濁的現象較為明顯，電導度變化也明顯下降，因此推論在含有高濃度鈣離子的硬水中或是含有鉀離子時，清潔劑的清潔能力會被降低，普通低濃度的硬水則影響不大。而清潔劑的濃度在20％以下加入小蘇打，則是能有效提高電導度使清潔力提升。

本實驗以指尖陀螺與馬達製作阻尼器，利用角動量的原理來平衡船隻的晃動程度。從實驗結果發現有裝阻尼器的船隻，震動的波形相對較為穩定，表示阻尼器對於穩定船隻有實質上的效果。而改變指尖陀螺的質量和轉速，也驗證了角動量越大穩定的效果越好。希望未來能進行更大的實驗模型，進而實際應用在一般船隻上。

本研究旨在使用深度學習技術製作青春痘的檢測系統，系統中包含了青春痘檢測、油性偵測、專家回覆系統與趨勢分析等四大子系統。在系統開發後，接著做使用者實用性分析，本團隊與皮膚科醫師合作，藉以評估青春痘檢測系統的模型準確率。在第一次評估混淆矩陣中得到57%的準確率，而後又再重新取樣，得到75%的準確率。在油性偵測部分，使用吸油面紙後得知其吸油面積的油性佔比。專家回覆系統是以Mistral 7B語言模型製作而成，幫助使用者了解青春痘的相關資訊；最後依醫生建議的皮膚修復週期為期三個月，過程中進行4次的評估。本系統會向使用者呈現最近4次的趨勢圖讓使用者與醫師均能了解皮膚的修復狀況，因此本系統為一套完整且操作簡便的自我檢測系統。

本研究在了解不同植物受傷時是否會發出超聲波，及超聲波頻率是否會有差異，我們將被子植物莖切斷後，使用自製超聲波感測器接收植物在受到傷害後發出的超聲波數據進行分析。實驗結果發現，植物在受到切斷這類的物理傷害時，會間斷地發出60分貝以上的超聲波。單雙子葉植物不同的維管束排列，並不影響植物發聲的狀況，而是跟植物種類的個體構造差異有關，維管束的數量越多，發出超聲波的次數也越多；維管束面積比例越高、發出的超聲波頻率也越高。最後我們推論植物超聲波的產生，主要是維管束切斷時導致水分運輸速度不同而產生的水錘效應，及木質部斷面水分蒸發產生的空氣柱有關。這樣的超聲波可能對周圍的植物產生警示並進而調節生理機制。

本研究主要是設計以球拍將球擊出的發球機。裝置分成二部分先由滾輪發球機將球發出，再由擊球機揮拍打球。擊球機以往復式曲柄滑塊帶動球拍打球並安裝3個伺服馬達分別控制揮拍角度、拍面觸球角度及擊球方向模擬真人揮拍撞擊及摩擦桌球控制球速及旋轉。機身及滑塊曲柄等皆自行設計後以雷射切割木板膠合而成。擊球機啟動擊球時機則以微動開關控制，當滾輪發球機發球時滑塊觸動微動開關來啟動擊球機，當滑塊後退時則觸動停止開關完成一次發球；再以另一個伺服馬達週期性觸動滾輪發球機，如此即可持續發球讓練習者練習。另外我們利用Arduino程式控制，讓此裝置可以發出定點上旋球及二點交替變化上旋球。

本研究探討盤頭絨泡黏菌作為黏菌電線的潛力，利用自製電流檢測裝置繪製伏安特性曲線，結果顯示黏菌電線的電壓與電流高度正相關(r=0.986,p<0.01)，且受到連接寬度與溫度的影響，電阻與環境溫度呈中度正相關 (r=0.642, p<0.05)，顯示其為非歐姆導體。我們利用4nm的鐵粉及Fe₃O₄餵食黏菌，並記錄黏菌取食後外觀顏色的變化，結果顯示取食後的電流量提高且電阻下降。 黏菌電線具有可變電阻特性可應用於特殊環境或生物感測器，本研究設計黏菌並聯及串聯裝置，且利用溫度與電阻的特性設計溫度感測裝置，成功以黏菌藉溫度來調控LED明亮，展現其在生物感測領域的應用潛力。

「鏽」是金屬表面因氧化而產生的氧化物或是氫氧化物 是一種氧化反應的產物，金屬的氧化生鏽，在有氧及潮溼的環境中，最容易發生，如果有酸性物質存在，則會加速生鏽，影響金屬生鏽的原因包括金屬材質種類活性大小、氧氣供應、水氣濕度、溫度、金屬浸泡溶液酸鹼性、材質變形處理等因素有關。 本活動探討影響金屬生鏽的因素：金屬材質種類、氧氣、水分、溫度、溶液酸鹼性、金屬形狀、覆蓋物等，我們以簡易材料設計實驗探討金屬生鏽的因素，同時探討防鏽的方法 。

課本中的鋅銅電池，藥品用量大，鹽橋製作也較費時，製作完成後，又會面臨電流過小以及不穩定的問題，這種傳統鋅銅電池約能產生2mA左右的電流，並無法使毫安培計有明顯偏轉，但又會超過微安培計測量範圍。歷屆科展的改良方式，是提高藥品濃度，或將鹽橋以玻璃紙代替，又或是將硫酸銅硫酸鋅做成凝膠，這樣製作較費時且較不利於回收再利用。我們嘗試在歷屆科展資料中找尋影響電流的關鍵因素，再設計微型鋅銅電池原型。最後，我們製作出用量僅傳統鋅銅電池藥品用量 1/10，但電流提升數倍的微型鋅銅電池，能讓毫安培計偏轉更明顯、藥品能回收反覆利用多次電流不衰減、能驅動LED，能在低用量低濃度即能使微安培計良好運作，又便於探討各種變因影響的電池。

本篇研究主要討論減震及隔震裝置是否能在減少地震災害的同時，還能有發電的潛力。我們分別設計了減速馬達隔震裝置、電磁類雙彈簧調諧質量阻尼器進行實驗。前者透過加裝減速馬達以及不同齒輪齒數等因素，在能減震的同時提升發電效果，當外齒輪為36齒，且加裝復位彈簧時，在448gal加速度下，建物最大加速度能減少13%，並且能達到1.5mW的發電效果。後者的實驗中，我們認為電磁線圈及磁鐵兩者間距以及擺長的組合，將對建物產生不同的減震效果。實驗中在134gal加速度下，12.5cm擺長搭配與1cm的線圈間距，能夠降低51%的頂樓加速度，並達到2.9μW的發電能力。透過量化裝置發電能力後，也判斷整體來說減震效果與發電量關係不大，但與類雙彈簧系統上下板的間距有關。