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最佳創意獎

居「心」叵測的「姬」捕行動

校園常見的日本姬蛛結的是立體網而非平面網,但對姬蛛的立體網與其捕獵行為的了解很有限,我們於是進行調查與實驗。觀察野外蛛網的主要特徵包括:結不規則錐體網、網中有開口朝下的遮蔽物及立網下方有底網。測量野外的蛛網,發現姬蛛多棲息在左右和前後置中處,但僅一半有高度置中。若用方形容器飼養姬蛛,則姬蛛棲息在蛛網立體空間對稱的中央位置。從幾何概念推算,發現姬蛛多棲息於趨近於錐體網剖面三角形的內心處,此位置到三邊的距離最短,有利於察覺與快速捕獵。錐體網具傳遞振動、有效纏繞獵物和低穿透率的特性,而綿密的底網則可防止獵物掉落,皆能增加捕獵率。故日本姬蛛有絕佳空間概念且能依獵物狀況採取不同的捕獵策略,真是聰明啊。

酵母鎂味

本研究提高酵母菌電池放電方法有:1.活性酵母2.碳紙(-)-石墨(+)3. pH=7.73葡萄糖混液 4.需空氣5.大透膜6. 溫度40℃7. 出芽菌數增多;單一電池接近1.00 V。 當研究電極材質時發現鎂帶(-)-石墨(+)放電值高(2.368 V),滿足負載LED的目標,因此製作鎂帶酵母-硫酸鐵石墨電池,單一電池接近2. 20V,四次負載LED中解決提高電能方法: 1.蒸發結晶法使石墨內長硫酸鐵結晶 2.豎立起酵母菌濾紙包能接觸空氣,裝箱保溫,讓酵母菌活得活躍易導電 3.盒底裝pH=7.70的葡萄糖溶液藉由濾紙毛細現象不斷提供糖液給酵母生長。 每次串聯4顆德製酵母鎂味電池,第一次點1顆藍LED 45分續接3顆LED藍紅藍,點亮1524分,第二次亮2788分,日製酵母鎂味電池,亮1076min。第三次1顆藍LED 45分續接3顆LED藍紅綠,亮1430分。

運用聲音判別後車相對速度之行車警告器

根據102年國道事故分析A1類事故肇事原因第2位為「變換車道或方向不當」,市面上車道變換輔助系統有雷達、攝影及雷射等方式,但在大雨時雷達除電磁波能量的衰減及散射作用之外, 亦會引起電磁波互極化干擾等缺點,使用影像及雷射也會受影響。由文獻得知,高速行駛車輛輪胎噪音佔約91.1%,而且車輛高速行駛在雨天的較濕路面時,輪胎噪音是高於行駛在乾燥路面,研判不受雨天影響,因此我們決定運用聲音判別後車相對車速,設計去除風切頻率的收音放大,再檢波取出放大聲音之平均值作為判斷依據,當tn+1時的電壓高於tn時,表示後車快速接近送出警示訊號,反之則表示後車車速較慢送安全訊號,經實際測試效果良好,期盼本研究對降低高速公路A1類事故有貢獻。

卸貨系統安全裝置研究

近年來因人為疏忽,而被卸貨車所夾傷甚至致死的相關工安意外新聞層出不窮,原因出在於,此類車子上的卸貨系統,沒有建立足夠安全的防護措施,所以本研究運用超音波感測器,製作偵測碰撞的裝置,設計相關的防護措施,防止類似事件發生。 本研究為了能有效取得車子與目標物間的安全距離,主要的工作在於調整超音波感測器擺放的角度。而擺放角度的調整依據,是利用三角形的相似定理求出對邊長度,即人與車間的距離,再利用餘弦定理求出值,最後利用反餘弦公式得出擺放角度。 從本研究結果得證,此裝置能測量安全範圍並提供警示功能,可用於貨車上的卸貨系統,加上防護貨運人員安全的功能,降低工安意外的發生機率。

『珠』步高升---利用容器成功取起彈珠之研究

本研究主要探究哪一種容器可以成功轉起容器內的旋轉物,在實驗過程中以塑膠容器為主。容易成功取起旋轉物的關鍵技巧為先把旋轉物轉到容器的最寬處再立刻將容器轉180 度,可以增加成功取起旋轉物的機會。 成功取起旋轉物的關鍵因素為:內縮瓶口的傾斜度、容器最寬處的高度和旋轉物的轉速。內縮瓶口傾斜度達 6.7 度就有機會成功取起旋轉物,但內縮瓶口傾斜度越大成功率不一定越大;容器最寬處高在 2.4cm~6.5cm 都容易取起旋轉物。旋轉彈珠時,發現瓶口越小所需轉速較快;而使用相同容器,發現旋轉物體積越小所需轉速越快。 利用自製的機器手臂控制轉速可以推論當容器的轉速夠快就愈容易成功取起旋轉 物,且實驗發現傾斜度 30 度以上的自製容器成功取起彈珠機率達 80%以上。

環保窗簾---光之轉運站

教室的投影機投射影像很不清晰,且第一排靠窗邊的同學也被陽光照得很不舒服。因此,我們希望將太陽光阻擋,並且善加利用太陽光的熱能。 我們先了解回收資源中的鋁罐具有遮光效果,於是製作「瓶子窗簾」,並且希望能以方便又有趣的方式利用太陽光的熱能。本實驗探討在不同條件下影響鋁罐水溫上升的各種因素,及如何維持吸收陽光熱能後水溫的方法,最後製作「環保熱能窗簾」。改良後的「環保熱能窗簾」水溫明顯提高了,對清除油膩的餐具有很大的幫助。 我們也運用「冷水增溫器」改良製作「環保節能牆」,型式分別為「節能降溫牆」和「節能增溫牆」。節能降溫牆之前、後方的溫度差異明顯;而節能增溫牆會影響其前、後方的溫度差異,但差異並不大。

會做仰臥起坐的葉子──記憶彈性葉脈的加工

看過噴水後會舒張的葉脈人造花手工藝產品,我們試著重現並透過各種研究來找到SOP標準製造流程,達到又快、又有效果的量產目的。研究發現「桂花葉」用強鹼煮爛葉肉,保留葉脈的效果最佳、選擇「中年葉」搭配「泡水搓揉法」成功率最高。在「未加工的乾燥情況」下,葉子因為形狀記憶回彈60%角度,「噴水後」葉脈纖維吸水、恢復形狀,額外伸展1/3角度。 在「強鹼環境」加工,吸水恢復角度提高3度、速度沒有明顯差異。「強鹼且加入雙氧水」再次加工後,乾燥情況自然回彈率大幅降低,吸水恢復角度可達90度以上,吸水延伸速度快未加工組3倍,有顯著效果,證實「強鹼有氧環境下,纖維素成為鹼化纖維素達到『絹化』,柔軟度提高、吸水力增強」的效果。