國中組

我們的研究透過自製椰子、棕櫚與橄欖三種性質差異性極大的手工皂，來探討皂垢的溶解與形成機制。實驗中發現只有橄欖皂垢在高溫的水中溶解率稍高，其餘都呈現難溶的狀態。檸檬酸雖對皂垢的溶解效果不錯，但會生成油狀皂渣。若改加入檸檬酸鈉，則可能藉由與鈣離子的結合來促進皂垢（脂肪酸鈣）解離，逆向形成脂肪酸根（皂液），等同於將皂垢的形成過程逆返回去且不會生成油狀物質。最後經過皂液的測試，發現將檸檬酸鈉加入皂體來減垢的可行性，結果發現「檸檬酸鈉手工皂」不只能減少皂垢，且有提升油脂乳化力與去污洗淨力的意外效果。因此本研究發現手工皂中添加檸檬酸鈉是解決皂垢的方法之一，且值得推廣。

「跳躍」是生物界很重要的運動方式，跳躍行為在螞蟻物種中很罕見，300 屬螞蟻中只有4個屬能用腿部跳躍，台灣過去並沒有螞蟻跳躍記載的文獻。本研究記錄台灣特有亞種「矛巨山蟻」職蟻之跳躍的與滑翔動作行為，像是跳前觀察以及跳躍形式，並且觀察其空中動作，包括肢體動作，身體是否具有校正的能力，並利用風洞觀察其空中滑翔姿態，證明其具有「定向空中降落」的滑翔能力。探討引發矛巨山蟻跳躍之原因，像是逃離困境等，並對矛巨山蟻腿部構造進行分析，與其他螞蟻作比對，找出更多本土的跳躍蟻種。最後用高速攝影拍攝起跳的動作，估算其跳躍力學，與國外的碩眼山蟻跳躍文獻做比較，找出螞蟻跳躍的出力與速度，並且使用電腦分析軟體分析其跳躍能力。

本研究以脫脂牛奶加酸製作牛奶膠水黏著劑，並自製黏著力及初始黏度測量裝置測定各不同成分比例及添加物的牛奶膠水黏力，以期製作出具有更高黏力的天然黏著劑。研究發現以6%檸檬酸製作的酪蛋白10克、添加0.4克小蘇打及5克高筋麵粉的牛奶膠水黏著力最高，為了做出容易保存且方便使用的黏膠，我們將含添加物的牛奶膠水烘乾製作成膜，成膜後以添加5克糯米澱粉勾芡液的牛奶膠水黏膠膜片在木頭及牆面上的黏著力最大，可應用於替代無痕掛勾的背膠，其黏著力與市售商品相當、保持力較市售商品為佳，而因牛奶膠水不防水的特性，牛奶膠水黏膠膜片只要滴水後待其軟化溶解便能簡單去除，不易受牆面材質的影響，不僅製做方便、價格低廉，亦對環境十分友善。

本研究嘗試利用水下聲學技術，以水草冒泡的聲訊為指標，透過出泡聲音頻率高低及出泡速率快慢的改變即時掌握水質變化，期許為水汙染的預警做出初步貢獻。首先，確認水草於未受汙染情形下的受傷聲學表現，接著再探討農業及工業廢水等各項汙染變因，如氨氮及銅離子的影響，結果顯示：水質酸化時，出泡聲音的頻率沒有變化，出泡速率則逐漸變慢，至pH=4.5時幾乎不出泡；輕度污染的氨氮濃度(0.5ppm)反而能促使水草出泡速率提升至3.1倍，但隨著濃度升高(0.8ppm)，又開始抑制出泡，當出泡速率突然降為輕度汙染時的6~7成時，可初步判斷水質近期遭受較嚴重汙染；銅離子會大幅降低出泡速率。最後，雙項汙染(如氨氮+銅離子)將造成更大的影響凸顯出銅離子對水草的傷害。

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！

初體驗岸拋白帶魚一小時勾底斷掉八個天亞，好不環保！讓本組研究如何減緩天亞下沉速率？實驗得知天亞若沒螺旋，則下沉速率與重量成正相關，與截面積成負相關，但仍無法解決勾底困擾。故本組創新設計下沉可以旋轉的天亞，藉由旋轉讓位能轉換成轉動動能，減緩下沉速率；利用3D列印創作重量、截面積相同，不同導程角初代螺旋式天亞，明顯改善下沉速率，因易纏線而改良成螺旋機構自由旋轉的螺旋式天亞1.0；又因多圈無法順利旋轉再改良為多線式螺旋天亞2.0，但右旋、左旋都有路徑偏移現象，最後改良為兩段多線式螺旋天亞3.0，讓兩段螺旋方向相反使路徑成直線。創意螺旋式天亞釣白帶魚時，可大幅降低勾底斷線機率，亦可重複使用，達到環保又省錢的目的。

本研究探討外加電位差變化對含羞草觸發運動的影響機制。我們發現含羞草葉齡會影響電阻變化量及閉合速率。使用9V以上外加電壓能使含羞草產生觸發運動，電壓越高能使閉合速率加快。長時間外加電位差刺激時，閉合會產生延遲現象，刺激時間越長閉合反應越慢，恢復時間也會延長，並影響鄰近葉片的閉合速率。外加電位差刺激會使葉片從負極到正極閉合，具方向性，推測電子流可使細胞膜外產生電中和，導致去極化產生動作電位，並引發離子通道開啟，使葉枕細胞水分釋出葉片閉合；長時間刺激造成延遲現象可能與通道持續開啟讓膜電位無法恢復有關。我們發現靜電也會引起觸發運動，且與葉片距離遠近會造成不同的閉合情形，推測與葉枕細胞的電子分布改變有關。

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。

海藻酸鈉水溶液和乳酸鈣水溶液混合後可形成具有韌性的膜狀物質，本研究嘗試利用此特性來製成可分解的類塑膠。首先我們嘗試於薄膜添加其他物質來加強其載重、耐受性，發現到若是在海藻酸鈉溶液中混入紙漿，即能有效增加其載重能力。而後檢核自製薄膜若是承裝不同物質時是否影響其性質，本研究發現鹼性物質會造成自製薄膜結構弱化，以致載重能力變差；溫度對於薄膜載重能力無顯著影響；而接觸油脂類物品，隨著接觸的油量越多薄膜亦呈現弱化的趨勢。考量到此薄膜要能自動分解，我們最終探討薄膜在土壤中的分解速度以及不同環境下的分解速度，相較於塑膠袋，自製薄膜在埋入土壤5天後多能看見部分結構分解情形，且若環境趨向鹼性，分解效率將會越佳。

降海中陸蟹遭路殺是嚴重的保育議題，本研究探討降海中陸蟹對不同色光的光趨性，評估光趨地下廊道之可行性。研究於壽山進行白、紅、藍、紫、綠光之趨性實驗，分帳篷和水管兩種測試，綜合結果顯示毛足特氏蟹對藍光展現最高的光趨性，白光及紅光次之，最後是紫光及綠光，在綠光閃爍下呈現明顯的迴避性。接著於墾丁香蕉灣進行藍光誘導實驗，得出多數降海中毛足特氏蟹被光源吸引而由藍光處離開。本研究為國內外首次對降海中陸蟹進行光趨性實驗，得出以下結論：降海中毛足特氏蟹對藍光有顯著光趨性，此結果可望應用於陸蟹降海路線的涵道，利用光誘導降低陸蟹於地下廊道的迷航現象並提升其利用，以減少陸蟹媽媽和數以千計的卵遭路殺的機率。