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最佳創意獎

清涼一夏:冷氣背心

由於台灣地處太平洋熱帶地區,每年夏天的溫度動輒35、6 度以上,機車騎士在市區騎車時,常被熱氣燻得頭昏腦脹,尤其是在路口等紅綠燈時,週遭汽機車引擎所散發出的熱氣,更是令人叫苦連天。本作品顛覆傳統觀念,不需將龐大笨重的壓縮機背在身上,僅用一片小小的晶片即可散熱。當騎士在騎乘機車時,可避免因為悶熱而造成汗流浹背,以致影響騎車的情緒。若騎士覺得燥熱時,可以打開開關,立即有清涼的冷氣吹在身上,可保持衣服的乾燥與舒爽,減少炎熱夏天的煩躁,大大提高了機車騎士騎乘時的舒適性,並有助於增進行車安全。

愛不「釋」手—自製環保暖暖包保暖效果的研究

本研究透過觀察不同豆類、不同植物種子,加熱後溫度維持狀況,分析不同豆類、不同植物種子研磨後溫度維持狀況,比較釋迦種子與紅豆作為暖暖包材料的差異。實驗結果發現釋迦種子無論磨碎或不磨碎,加熱後溫度維持狀況與紅豆相近。釋迦種子加熱後的異味問題,可依據個人喜好加入植物添加物來改善。釋迦種子暖暖包重量的多寡和體積的大小會影響到溫度維持,不同的襪子材質也會影響保溫效果,結合藝術與人文製作一個自己的釋迦種子暖暖包是很酷應用。又濕又冷的冬天,小朋友總會使用暖暖包來取暖,希望藉由我們的研究發現,讓大家在吃完好吃的釋迦後,可以多一項選擇,利用釋迦種子DIY製作環保暖暖包,不僅可以減少垃圾量,也開發了釋迦另一種功用!

雙星拱月:)?金、木星合月之週期計算

在去年十二月一日傍晚,很多人都看到了金、木、月排成微笑模樣,不禁想問:還有下一次嗎?本研究是以程式建立行星軌道以推判其位置來進行研究。先以C++建立三維的橢圓行星軌道,計算不同時間的位置;再與美國海軍天文台行星曆元表ICE 相較,結果顯示50 年內,金、木星位置經度差在40 秒內;緯度差小於2 分16 秒,可符合精確度要求。結果也顯示:40 年內,符合初四眉月搭配金、木星相距在1 度內僅2 次;金木相距3 度及5 度也只有5、10 次。以Stellarium 查閱此等結果,皆無微笑臉龐再現天際;若放寬條件為殘月,將於 2036 年7 月21 日的日出前看見微笑。

自製蛋殼粉吸濕盒

本報告探討蛋殼粉的吸濕性,由實驗六得到蛋殼粉的吸濕速率比分子篩(最佳靜態水吸附劑)佳。在密閉空間實驗七中,蛋殼粉的吸濕量(0.31克)優於分子篩(0.18克),因而有了自製蛋殼粉吸濕盒的想法。我們經由實驗十一,將自製蛋殼粉吸濕盒(內含蛋殼粉20克)放在二代溫濕控制箱內,經過9小時後,竟可使相對濕度下降24%。而二代溫濕控制箱容積較大(38L),可模擬小型房間。此外,自製蛋殼粉吸濕盒可加熱反覆使用,我們透過實驗十一補充得知,只要插電加熱10分鐘、吸濕19小時,即可讓相對濕度下降20%。以上種種特性是自製蛋殼粉吸濕盒的實用特點,不僅環保、可回收利用,又是可在家中取得的材料,民眾也可自行製作蛋殼粉吸濕盒,相當方便。

星空狂想曲--多功能天球儀的設計與探究

我們參考「渾天儀」和星座盤,將天球儀加裝「時刻環」和「日期圈」成功設計出「即時星空天球儀」。當晚上使用時,具有立體星座盤的功能,若白天使用時,利用日影則可變為具有計時功能的「天球儀日晷」。也可以將「即時星空天球儀」改裝成能顯示24 節氣的「天球儀圭表」。「雷射指星裝置」結合「即時星空天球儀」即變成能戶外使用星象儀。我們自創的「可調緯度天球儀」可以模擬出赤道和南北極的星體運行軌跡與太陽運行軌跡,也可當成測緯度用的「緯度測定儀」。我們計算證明各種不同圭表,若以 [冬至到春秋分的距離] 以及 [夏至到春秋分的距離] 的比例可分成 【1:1】 和【2:3】兩類。「天球儀日晷」、「可調緯度天球儀」和「天球儀圭表」具有多項設計的巧思和獨創性,具有商品化的價值,也可考慮申請專利。

缺水就世主-乾燥式環保免水馬桶

面對近年來頻傳的旱災,我們只能夠實施省水計劃、減少用水。台灣家庭沖水馬桶的用水量約佔全家用水量的3 成左右,傳統馬桶每次沖水量約在12 至15 公升左右,而新一代的省水馬桶每次只需6 至9 公升,不過還是須使用5 公升以上的水。乾燥式環保免水馬桶,具有省水、環保之功效,具有質輕、方便好用和設備便宜等優點,且冬天上廁所時也較不冷,可事先預熱,才不會因裸露的臀部感覺寒冷使肌肉緊繃,也可增加血液循環、放鬆臀部以幫助排泄。我們將糞便烘乾,取得乾燥的糞便後,可拿來回收做肥料或是燃料;尿液則可和糞便分離,提煉具有經濟價值的尿素。

揪出「小三」

「為什麼每次剩下的都是撲克牌三呢?」本研究是因為看到爺爺玩的一個撲克牌遊戲,遊戲最後竟然都會剩下「3」。因此我們決定以此為題目,來探討其中的奧祕。首先,我們先按照遊戲原本的方式去進行遊戲,為了更容易去破解其中數字的祕密,我們進行簡化問題,改良遊戲的方式,再分析成功牌組的組合和機率。接著,我們利用數學方程式證明,也利用這樣的方式,成功破解出其他尾數玩法的祕密!透過研究的結果,我們知道尾數八的遊戲會揪出「6」,尾數七揪出「9」,尾數六揪出「2」,尾數五揪出「5」,尾數四揪出「8」,尾數三揪出「1」,尾數二揪出「4」,尾數一揪出「7」。故以後遊戲也可以利用別的尾數來進行遊戲。

飼料加鹽對吳郭魚成長與型質之影響

添加0%、1%、2%、4%食鹽於飼料中,飼養20公克大小之吳郭魚,每水族箱放養10尾,每組三重複,飼養期間超過兩個月,發現總平均增重率1%組(0.93%)、2%組(0.88%)、4%組(0.83%)均優於對照組0%(0.39%);型質指數表(肥滿度) 1%組(3.59%)、2%組(3.50%)、4%組(3.42%)亦遠大於0%對照組(2.64%)故知添加食鹽於飼料,對吳郭魚之成長與肥滿度均有助益,由數據判斷添加1%已有明顯效果。

自動發電發光二極體的光電性質探討

本文藉由研究LED的光學性質:發光光譜、吸收光譜、吸收光的電流電壓曲線;並測量由LED吸收可見光時的內部等效電阻,藉以評估LED作為太陽能電池的實用性。研究結果顯示LED在太陽能電池等效電路模型中的相關參數(填充因子,串聯電阻,分路電阻),均能有效地將光能轉換成電能。接著利用下列方法:①加裝Fresnel透鏡聚光、②設計LED陣列的電路、③設計電能輸出入的轉換電路等方法,製作出利用LED在白天將光能轉成電能,在晚上將電能轉換成光能,而不需要另外輸入電能的self-powered LED lamp。

冷氣機凝結水回收霧化冷卻之研究

在溫室效應的影響之下,造成全球氣候的不穩定及溫度不斷地慢慢上升,使的人們在日常生活當中對空調設備的需求更加倚賴。在大量使用空調設備的狀況下,我們可以藉由回收空調設備的凝結水將之霧化,達到幫助冷凝器散熱及節省能源之目的。凝結水為冷氣機蒸發器凝結室內空氣中的水份而產生,排放出來後回收於自製的凝結水回收箱內,由霧化器霧化回收箱內的凝結水,藉由冷凝器的散熱風扇把霧化後的水氣吸入冷凝器幫助散熱。在實驗後所得數據資料分析比較結果,發現利用霧化凝結水冷卻冷疑器,可以解決冷氣機凝結水排放不當造成的困擾,並且提高冷氣機冷房能力達5.9%,降低耗電量達29.7%,有效的做到冷氣機不滴水且提高冷氣機效率以及達到節省能源的目的。