最佳創意獎

在汽車能源使用上，廢熱占其能源消耗的40%以上，而所產生的大量廢熱對於CO2的排放及能源的損耗是非常嚴重的問題。就汽車能源來看，汽車引擎動力只約占車輛能源的30%左右，其餘能源的損失都以廢熱與冷卻形式排出。此專題是利用汽、機車的排氣管的廢熱能轉變為電能並將儲存，而儲存的電能可做其它電器的運用，例如運用於手機充電、行車紀錄器電源。若是排氣管的發電將我們的行動電源已儲存到滿電狀態，這時候若是繼續充電將容易損壞行動電源，所以我們的專題將它再次運用在排氣管的二次點火，讓所排出來的廢氣再次燃燒，以有效降低CO2、CO、HC的廢氣排放，這些的過程我們利用Arduino單晶片來作有效控制，達到「綠能」、「儲能」、「創能」與「環保」的目的。

本實驗運用乾冰低溫特性，進行昇華、擴散及讓液體結冰的直接觀察研究。研究中發現乾冰置放在金屬材質上冷卻效應較佳；在木質桌面降溫的程度較低。乾冰邊角上因為二氧化碳冷氣流產生渦旋現象而讓水滴最慢結冰；又因為結冰順序的影響，造成冰滴尖端呈現向外放射狀現象。將蒸餾水、糖水、硫酸銅溶液及鹽水分別滴入四面乾冰牆中間，可以觀察到液滴快速結成斗笠狀、扁桃狀、鍋蓋狀及結晶花等不同變化。最後利用烙印原理，將不同的色素溶液滴入台灣形狀凹槽的乾冰上，有長出中央山脈的台灣、也有美麗的結晶花夜空，更進一步利用乾冰碎塊做出大海環繞的福爾摩沙。「漫步在雲端，乾冰塑台灣」科技與人文創意的連結，浪漫而炫麗地呈現在我們眼前。

臺灣，是一個四面環海的島國。對於我們，海外的貿易是十分重要的一環，於是人們便發展了許多對外的港口和捕撈海洋資源的漁港。而在這一切看似美好之時，嚴重的保育議題如雨後春筍般，不斷的浮現出來。只是人們一直忽略它，直到一發不可收拾之時才重視，時至今日，全台西部的海岸線除了經長期規畫的都有明顯的縮小幅度，尤其突堤效應更為明顯，所以我們注意到了此議題，便想藉由此次實驗，來深入研究有關此議題的問題所在與解決之道。 大致上我們從實驗知道了幾點: 一、只要在岸上有突出之海堤，突堤效應是無可避免的，我們只能減緩之。 二、突堤在不同大小、角度等等，實驗出來都是不一樣的結果。 三、消波塊在對減緩突堤效應並不是完全無效。

我們用VB編寫一套程式，將Wii Balance Board、攝影機整合成可以即時量測重量、重心變化及影像的測量系統(以下稱為WBMS)。此系統可精準測量紙盒受的重量，精準度高達99.85%。在增加紙盒支撐的實驗中，WBMS記錄的數位化資料分析發現：結構與邊框的交點最能有效的增加紙盒的承重，而且將結構有效的分配，所以位於邊框的V型支撐能圍出一個最大的有效支撐區，使紙盒承重增加。傳統單擺實驗在擺角為5度及40度的實驗誤差為0.41%及4.97%，以WBMS測量則誤差降為0.26%及0.18%，有效幫助實驗進行。在Y擺實驗中，WBMS具完美且精準的將Y擺的李沙育圖形分解出兩方向的單擺運動的功能，可運用在判斷及預測紙盒受壓力崩垮的原因及時機，可進一步發展有效的支撐回饋系統及雲端監測。

本研究利用USGS及中央氣象局地震資料庫，分析不同區域地震規模與頻率及實際累積能量與理論累積能量殘差，討論不同地震帶特性並建立地震發生可能性。得到下列結論： 一、地震規模與其發生頻率對數值作圖，會呈現一次函數關係，地震密集帶的斜率愈平緩，其能量累積愈多，大地震的頻率也較高。 二、小規模地震釋放能量少，縱使次數遠多於大地震，但主要的累積能量還是倚靠大規模地震來釋放。 三、台灣地震發生頻繁且能量累積最大的是東北部地震帶，其次是東部地震帶，最少的是西部地震帶。 四、若在大規模地震發生頻率較長時間統計來的少或地震能量累積的殘差圖出現在負值區較大的位置，大規模地震發生的可能性較高。

研究中發現LED燈泡可以激發另一顆LED燈泡發出電壓的神奇現象，我們兩兩的實驗記錄後，發現相同單色LED可以彼此互照產生電壓，但是電壓值卻沒有較次一級波長的LED所照的高，而短波長的單色LED無法被長波長的LED照出電壓。另外也發現部份短波長的LED燈泡無法激發長波長的LED燈泡，白熾燈泡能使所有的LED燈泡產生電壓。最後我們以光譜儀對LED量測光譜，發現白光LED藍光強度最強，實驗中也發現白光LED不能對紫光LED照出電壓，這現象與白熾燈泡有所差異。白光LED只能被藍紫光與白光LED照出電壓，而且輸出的電壓較其他同色LED互照的值要小。

「在擁擠的族群裡頭，生物體必須競爭有限的資源以及空間」，這種族群密度過高導致對成長、發育、生育率、死亡率的影響通稱為「密度效應」。然而密度效應其表面下的過程及機制是我們所不知道的，於是我們設計一系列的實驗來探討密度影響澤蛙蝌蚪的感受及反應機制。結果發現澤蛙蝌蚪在食物充足的情況下，密度愈高其成長率愈慢。若放入鏡子來使蝌蚪所見到的個體數量加倍，蝌蚪的成長也會變慢，其成長率就像是密度增加一倍的時候一樣。如果在水中添加壓力激素，發現會使蝌蚪的成長率會如密度變高的時候一樣明顯減緩。本研究顯示澤蛙蝌蚪在面臨族群密度增加的壓力時，會以視覺當作感受機制，並可能是壓力激素在體內的濃度增加，使蝌蚪產生相對的生理反應，為因應環境的改變將能量重新分配而導致生長減緩。

本研究即欲探討完整的餘弦定理。首先，透過在平面上利用面積關係證明餘弦定理的方式，推廣至在空間中的餘弦定理，接著猜想在N維中的餘弦定理，並利用數學軟體Geogebra進行數值檢驗。將空間中的餘弦定理結果，推廣至五種正多面體，最後考慮到在N維空間中外接正N維球體是否具有相同或類似的公式。

發光二極體（LED）燈泡已經逐漸普及於日常居家生活中。在賣場上我們可以見到各式各樣的燈泡，如不同瓦數、不同色溫以及不同結構的燈泡等，因此本實驗將探討不同燈泡的差異，以及如何選擇品質較好的燈泡來符合家庭不同環境的照明。本實驗將針對透過對十餘種市售燈泡的散熱性、頻閃及演色性進行實驗分析，歸納出實用的燈泡的選用原則，提出簡易的方法，並透過自製工具，讓一般人可以輕易地選擇所需的燈泡。

本實驗在探討不同性別、血型、出生季節、年紀與體重等差異因素是否會影響唾液中酶的活性，進而影響對澱粉的分解速率。 經本實驗觀測結果，男性唾液中的酶分解澱粉的速率顯然快於女性。而介於41~50的成年人唾液中的酶分解澱粉的速率最快，其次為21~40歲。夏季出生者唾液中的酶分解澱粉的速率最快，其次是冬季出生者。而O型血型與AB型血型唾液中的酶分解澱粉的速率差異不大，A型則相對較差。以體重而言，71公斤以上者唾液中的酶分解澱粉的速率初期較快，相對的，體重偏輕者唾液中的酶分解澱粉的速率則較慢。