國中組

本研究旨在探討熱致變色材料製程及變色特性並自製試合的測量儀器，以發展出防燙產品。本研究成功改良了 四氯銅雙二乙基銨鹽([(𝐶𝐻3𝐶𝐻2)2𝑁𝐻2]2𝐶𝑢𝐶𝑙4)製程，並發現四氯銅雙二乙基銨鹽([(𝐶𝐻3𝐶𝐻2)2𝑁𝐻2]2𝐶𝑢𝐶𝑙4)是一種不連續熱致變色材料，在45.0℃時由於幾何構型改變會由亮綠色低溫轉為深棕色(高溫)，可應用於各式防燙傷產品如廚房用品、防火門、馬克杯、藝術品等，但本研究亦發現此化合物極易與水結合影響變色特性，經熱重分析(TGA)判斷需加熱至80℃時才有辦法去除結晶水，因此本研究將此銨鹽除水後製成PVA薄膜、防水塗料以維持其變色的穩定性。同時本研究亦將四氯銅雙二乙基銨鹽中的銨鹽置換成其他種類，利用加熱時其幾何構型改變，以得到不同變色性質之銨鹽。

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。

本次實驗中，我們嘗試從生活常見的食物，如：紅豆、青花菜等十種素材中萃取熱穩定性成份，並製作出含抗氧化、抗UV及保濕效果的乳液。研究結果指出在單一素材的比較中，紅豆具備最佳的抗氧化能力，而黃甜椒則具備最佳的抗UV能力和保濕效果。接續我們選用這兩項素材調配比例並測得抗氧化能力及抗UV能力，其結果最佳比例為紅豆比黃甜椒3：7，保濕效果最佳則為7：3 而 3：7則次之。綜合上述的比較判斷，發現紅豆與黃甜椒比例為3：7時具備最佳的綜合表現，後續期望一般民眾可以在家自製天然環保的乳液，並且兼具抗氧化、抗UV和保濕能力。

鳳梨牛奶會產生結塊的主因來自鳳梨酵素會和牛奶中的蛋白質反應。研究發現鳳梨果肉所含蛋白質比果心多、抗氧化力亦高於果心，pH值則與果心無明顯差異。另測得酪蛋白還原碘能力最佳，清除DPPH自由基及還原力則分別是乳清蛋白及牛奶最佳。將相同pH值的鳳梨汁、鹽酸及醋酸加牛奶鳳梨汁能產生顯著沉澱，而酸和鳳梨酵素與牛奶反應的產物不同，會進而影響澄清液的pH值變化。此外，鳳梨酵素在果心部位活性較高，經60℃處理果肉汁及80℃處理果心汁與自行萃取的果肉酵素對蛋白質反應性較高。由於鳳梨水解酪蛋白較醋酸水解酪蛋白的抗氧化力佳，且反應愈久、還原碘的能力愈好，我們嘗試將鳳梨水解酪蛋白加入海藻酸鈉形成薄膜，但抗氧化力會隨時間漸減 。

我們研究的是如何實現未來電動車需求的綠能充電停車場的可行性探究，旨在改變電動車充電方式並結合綠色能源。經實驗量測結果得知，無線充電裝置在感應電勢較強的情況下可直接透過調整線圈的感應距離獲取所需的電壓，因此未來可應用在不同電動車的充電，為不同電壓需求的電動車提供所需電能。另外，在穩定供應電力需求方面，我們藉由並聯多片太陽能電池板增加發電量，並搭配良好的儲能蓄電裝置可提昇太陽綠能的供電效益，可以更穩定的提供給多台電動車同時進行充電。實驗也發現，透過偵測模組感應線圈上的電流變化可同時感知停車格使用數量。因此，我們的研究作為將來結合綠色能源與電動車無線充電技術設計的未來綠能停車場有顯著地證明得以實現。

本研究利用農業廢棄物再加工後的-炭化稻殼，經食用醋處理後搭配環保防水明膠配方製成碳紙電極，作為可充式鋁電池的正極材料；負極則是在鋁箔上塗一層較環保無毒的PVA；電解液使用2M氯化鋁/0.1M食鹽水/5g醋酸鈉，吸附在濾紙上，成功製作出可充式「炭化稻殼紙/鋁電池」，充放電循環3次後，放電的初始開路電壓最高可達1.296V，初始短路電流可達137.1mA，串聯兩個電池後，成功使LED燈發光持續至少72天，亦可推動風扇在約4mA的工作電流下維持215分鐘。 本作品多使用食品級的環保材料，較以往作品具有低汙染、低成本、超輕薄、可充電、可彎曲等多項優勢，充電後的穩定性更優於市售石墨片電極，可連續充放電至少5次，期待能為大型儲能系統添加一股永續環保的新契機。

本實驗利用自製光譜儀製作出薑黃素檢量線，並與UV-VIS的檢量線做比較，發現自製光譜可有效檢測薑黃素之最大吸收峰值，可檢測出市售含薑黃素產品中的薑黃素含量。另外也以自製光譜製作出了薑黃素與硼螯合反應之檢量線，發現薑黃素與硼的濃度越高，螯合程度越好，效果越佳；除此之外，利用自製光譜也探討了螯合反應之錯合物與水浴時間關係，發現文獻中所提及的水浴並不是必要的步驟，僅需蒸乾即可產生螯合物，但水浴時間越長，螯合物濃度越高，也發現螯合反應後不同放置時間的顏色變化，發現放置時間越久，則螯合物在目標波長的吸光度越低，應是螯合反應之中心原子脫落所致，並用自製光譜及薑黃素的螯合反應，檢測出市售蝦仁與鹼粽之含硼濃度。

本研究從彭羅斯瓷磚出發，將飛鏢與風箏沿對稱軸切出角度分別為108˚、36˚、36˚及 36˚、72˚、72˚的等腰三角形，將兩者的短邊設為1分別定義為 A、B元件。拿數量不等的兩種元件拼成與原本元件相似的三角形得出所有腰邊長為𝑥+𝑦𝜑的相似A元件，以及所有腰邊長為𝑥+𝑦𝜑(𝑥≠𝑦+1)的相似B元件，都有辦法利用A、B元件拼貼出來，其中𝑥、𝑦為正整數。 本研究訂定「強制匹配費氏拼法」來拼貼相似A、B元件從而建構出非週期性鑲嵌彭羅斯瓷磚。使用的拼法為後一個圖形是前兩個圖形的組合，且過程中因需符合強制匹配弧線，在拼貼相似B元件時，需將前一個圖形翻轉後再經旋轉將兩個圖形組合。本研究找出拼湊結合時，產生飛鏢與風箏數量的規律推算出總數量的遞迴關係式。

在中藥學中，認為人蔘對於人體健康有一定的效用，例：牛蒡可通十二經脈，洗五臟惡氣及久服輕身、耐老，增強體力、恢復精神。（楊琇涵，2010）我們對於人蔘療效所描述的益氣、補氣等敘述感到疑惑，食用中藥湯劑對於身體有甚麼確切的幫助？因此本實驗決定以酵母菌、牙斑菌、草履蟲作為實驗生物，探討紅參(Ginseng Radixet Rhizoma Rubra)、吉林參(Panax ginseng C.A.Mey)、東洋參(Talinum paniculatum)、牛蒡(Arctium lappa)、黨參（Codonopsis pilosula）等中藥材是否具有協助生物修復或降低傷害的功效。實驗結果發現，添加中藥似乎無法協助酵母菌抵抗紫外線所造成的傷害。以東洋蔘培養的牙斑菌對於對抗UVC照射所造成的傷害有較佳的效果。草履蟲經UVA照光處理之生長狀況無太大差異，而紅蔘萃取液可能能夠降低草履蟲在UVC照射下受到的傷害。

鳳凰木的花朵擁有五片花瓣，上方花瓣與其他紅色花瓣不同，是白色底紅色斑點根據文獻，這片花瓣稱為旗瓣，功能是作為蜜標來吸引傳粉者。研究觀察發現鳳凰花的旗瓣會先捲曲凋零和蜜標存在的功能互相矛盾，本組推論與環境、授粉有關連。經研究發現旗瓣凋零與生長環境、花粉及花蜜是否被採集無關與授粉方式有關。異株授粉導致旗瓣凋零的時間提前同株異花授粉旗瓣凋零的時間與自然狀態相近自花授粉、無授粉則導致旗瓣凋零的時間延後。異株授粉對鳳凰花而言是有效且成功的授粉，會導致旗瓣提早凋零，將蜜標隱藏，提高其他尚未有效授粉花朵成功授粉的機會，並且產生成熟的種莢。無效的授粉會導致旗瓣凋零時間延後藉此等待有效的授粉機會。