最佳創意獎

每當在野外進行觀察時，總會看到許多體型微小、體色黝黑，行動敏捷的針蟻\r （Ponerinae），即華夏粗針蟻（Pachycondyla chinensisEmery, 1895）。經由行為譜（ethogram）\r 的分析得知，華夏粗針蟻之有后聚落（queenright）職蟻間分工嚴謹，且具有成體搬運行\r 為（adult transport），於其覓食過程中，產生一特殊階級─運兵者（porter），專司進行成\r 體搬運，行為高度專一化並發展出特殊之儀式化行為（ritualized behavior）。於食物短缺\r 的情況下，運兵者（porter）佔外勤職蟻比例明顯提高，且被搬運者（portee）成為運兵\r 者（porter）的比例亦明顯提升。將運兵者（porter）於覓食過程中移除，覓食之職蟻數\r 量亦大幅降低。食物與蟻巢距離超過25公分，運兵者（porter）產生之機率亦隨之下降。\r 經過公式的推導，證實其成體搬運行為（adult transport）可縮短覓食中行走之距離，減\r 少總能量的散失與消耗，以利其達成最佳化覓食。

2007年根據國際能源總署的統計人類主要能源的供給有83.2%來自燃燒石油及煤碳，而這些化石燃料燃燒過後會釋出大量的二氧化碳造成溫室效應。另一方面，由於科學的日新月異，資訊設備汰舊換新的速度也跟著加速，這些廢棄的資訊設備不僅佔用空間也會因為隨意的丟棄進一步的造成環境污染的情況。因此，我們想利用廢棄的電腦磁碟機與光碟片進行小型水力發電機(以下稱綠能機)的開發，希望藉此推廣，能降低化石燃料的使用減緩地球暖化的速度，以實際的行動來愛護地球。研究發現：一、 葉片數無論是3葉片、4葉片、6葉片、8葉片，當葉片的角度越大時，綠能機所提供的電壓也就隨著角度的增加而逐漸上升。二、 葉片的角度為90o時所產生的電壓均為該葉片組的最大電壓。並且葉片角度為90o的八葉片產生的電壓為4.5伏特，是實驗中的最大電壓。三、 利用電腦磁碟機所製作的小型發電機在三葉片45o時能提供電壓到3V。四、 葉片角度為20o時，綠能機所提供的電壓均為2伏特。五、 上述電力均能有效提供LED燈所需的電力來源。六、 我們將「綠能機」與「橋式整流器」整合在一起，發展成為「綠能機電力儲存模組」，利用這個模組我們不僅能將綠能機所產生的交流電轉變為直流電，更能將綠能機產生的電力儲存起來，讓綠能機白天所產生的電力儲存在充電電池中，並將電力有效的在夜間提供LED燈使用。七、 「綠能供電系統」儲存在充電電池中的電力，可以利用市售「立可充隨身充電器」將充電電池的電力為手機進行充電。讓「綠能供電系統」產生並儲存起來的電力，能多元的利用在其他低電壓需求的電器用品。 結論：實驗證明，利用電腦回收磁碟機所開發的「綠能機」，能產生低電壓電力。因此，颱風季節或雨量豐沛季節我們可以利用這些豐沛的水量進行小型水力發電，所產生的電力可以提供夜間或颱風等多雨的季節LED照明之電力來源。如此，不僅可以減少能源電力的需求，颱風季節停電時也可以增加空間的亮度，以提升夜間活動時的安全。此外，我們將「綠能機」與「綠能機電力儲存模組」結合而成的「綠能供電系統」，不僅可以將「綠能機」所產生的交流電轉換為直流電，進一步的也能夠將電力儲存在充電電池中，讓儲存的電力能夠適時的提供給LED燈作為電力的來源。另外，我們利用市面上販售的”立可充手機隨身充電器”，將「綠能供電系統」儲存在充電電池的電力為手機電池進行充電。表示「綠能供電系統」產生並儲存的電力，能廣泛且多元的使用在許多低電力需求的電器用品中。

田寮河位於基隆市區中心，污染嚴重，河流直接排放至基隆港區，影響環境甚鉅。本研究利用自製的河流分層取樣器，針對田寮河各深度層面之鹽度、總懸浮量、溶氧量、水溫、氨氮值與 pH 值作分析，探討基隆港潮汐變化對田寮河水的淨化效果。研究結果顯示，（一）田寮河本身坡度緩、流速慢，因此河水中的汙染物不易由河水帶出至港口排放，只能緩慢漂移，且有些懸浮固體會下沉在河底，不易流動；（二）由河流污染指標（RPI）顯示田寮河上層為中度污染，下層為嚴重污染；（三）基隆港潮差小，受潮汐影響之田寮河感潮帶僅 300~600 公尺，潮汐淨化河水的效果有限；（四）藉由自製的分層取樣器的水質分層調查得知，田寮河在鹽度、總懸浮量及河流污染指標，上下層反映出不同的水質結果，也讓我們更加清楚河流的污染情況。再者，分層取樣方式可推展到台灣其他河川水質的調查，讓我們更加瞭解整個河川各層面的水文狀態。

一氧化碳是燃燒不完全時所產生的氣體，它可以在數分鐘內使人致死。近年來有許多死亡案件都是關於“一氧化碳”中毒，在冬天裡更是常常聽到這些駭人聽聞的新聞消息。一般民眾總認為倒楣的事不會發生在自己身上，導致每年都會有因疏失而犧牲寶貴生命的事件，歐洲已經有立法嚴格規定每個人的家中都得安裝一氧化碳偵測器，而日本實施這項政策也有 30年之久。所以我們決定以電子樂高ＲＣＸ和ＮＸＴ可程式控制器相關零件作為研究基礎，結合市售的一氧化碳偵側器，組裝出更安全的“一氧化碳”偵測設施，進而模擬測試，期盼能推廣使用。有了一氧化碳自動感應窗，如果發生了一氧化碳濃度過高，就算是只有小孩在家，也可以減少意外的發生。

分析台灣1912~2011年的百年月球資料，我們以台灣觀察者看月亮時，發現：(一)月球以螺旋式來回繞地球運行，周期約28天(二)月升、月落方位角及過中天高度角的變化量，有相似的循環週期，將每年最大和最小角度差值的變化量繪成曲線，此圖與正弦定律相仿，且變化與沙羅週期雷同(三)出現正東升西落的機率並不大，平均5~6年才出現一次，而且半個月內月升的角度可從偏北的58°移動到偏南的122°，兩者相差64°，月落也是如此(三)面向南方看見月亮的機率為93.6％，遠大於面向北方的機會(四)過中天高度角的分布與四季和月相沒有太大的關連。做簡易的立體模型和電腦動畫，藉此表示月球運動的軌跡，此外，還自製簡易觀測儀量月距，並利用質量法求亮區百分比。

我們進行理化實驗時，發現在雙氧水中加入二氧化錳將快速分解產生氧氣，且能以排水集氣法收集氧氣；但需要添加多少的二氧化錳和雙氧水才恰當？除了二氧化錳外是否有其他的催化劑呢？到底影響雙氧水分解因素有哪些呢？這些疑問促使我們想要更一步設計實驗研究，並設計製作簡易優良的雙氧水反應器，以節省藥品用量，且有效的進行燃燒實驗，符合實驗環保化的要求！

一顆椰子，我們通常只想到椰肉和椰子水可以食用。至於椰皮和椰殼這兩個部份，許多人都習慣性丟棄它們。其實，它們可以變身成許多實用的東西喔！在這此研究中，我們嘗試將椰皮和椰殼分別製成了筆芯、炭，以及其他具實用性的東西，至於可食用的椰肉，以燜烤的方式提煉出椰油。本研究除了有上述的具體成果之外，我們還進行了一系列的實驗來研究椰子，如：利用水的冷脹此特性來撐破堅硬的椰殼、利用牛頓第一運動定律及壓力原理，以牛奶糖及其他物質來穿破椰皮、以椰皮內的強鹼水份來驅除蠅蟲…等等。在從事椰子研究的過程中，我們不僅對椰子的一切有深入的瞭解之外，也學到了一些從事科學實驗的知識技能，像是：網路資料的搜尋、資料的歸納統整、使用Excel 製作圖表....等，獲益很多。

在本研究中，我們想要模仿蟑螂特殊的行走方式來製作可以在各種地形以不減速的方式前進的機器車!在日常生活中，常常看到蟑螂在廚房或垃圾桶旁邊，當我們驚嚇到蟑螂時，蟑螂會非常快速的跑走。蟑螂一般的爬行速度約為1 公分/秒，但在快速行走時，至少能夠約30公分/秒，可見蟑螂之靈敏運動體系，可用於機器車的研究及模擬。

過去曾經用水袋來驅蠅，我們想知道水袋為什麼可以驅蠅？首先我們研究如何捕蠅，根據蒼蠅愛腥味及向光性的特性，利用寶特瓶製作捕蠅器，最後研發拋棄式的四層寶特瓶，不但很有效的捕捉蒼蠅，拿進室內也不會太臭。選擇一些看起來跟水袋有放大、晃光、刺眼的物體，選擇以不發亮的沙袋作為對照組。實驗發現，這些東西如果不晃動，驅蠅的效果就不明顯，如果晃動就比較有驅蠅的效果，但是到底是晃動產生的晃光，還是因為物體的晃動才把蒼蠅趕跑的呢？由實驗發現沙袋在晃動時並沒有與實驗組同時減少的情形來看，我們推論晃光應該是蒼蠅怕水袋的原因。為了確認晃光能驅蠅，我們來到戶外，利用鏡子反射太陽光所產生的晃光來驅蠅，發現驅蠅效果是百分之百。根據研究結果，我們研發了鏡面風車，它不但本身的晃光驚人，它反射在平面鋁箔紙的晃光幾乎和手晃鏡子的效果是一模一樣的。

整個實驗是探討「3D立體彩繪顏料」膨脹的原因，其最大特色是：利用吹風機加熱後，顏料有膨脹效果並且不會焦化，我們試著比較出3D立體彩繪顏料和一般顏料不同的特質，結果發現3D立體彩繪顏料加熱後會產生氣體而膨脹。進而在繼續探究哪些因素會影響膨脹，結果發現，影響3D立體彩繪顏料加熱膨脹的因素；不同品牌、不同顏色顏料、溫度變化、吹風機的遠近、吹風機的強弱風、吹風機風口集中吹風、顏料體積不同、顏料冷藏、顏料放置時間、不同顏色的瓶子傳熱、高溫吹風機的位置、高溫吹風機的遠近、高低溫吹風機、加入的膨脹劑等。最後，利用周遭隨手可得的材料DIY「立體彩繪顏料」，發現廣告顏料加10g白膠加0.3g小蘇打混合，和市面上的3D立體彩繪顏料有相同膨脹效果，並且不會焦化。