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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。

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。

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。

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。

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。

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。

七彩的白色小球-探討奈米自組裝變項的交互作用

光子晶體製程,是以苯乙烯為單體,十二烷基硫酸鈉為分散劑,過硫酸鉀當做起始劑,提供自由基誘發自組裝聚合反應,形成奈米到微米級的白色聚苯乙烯膠態溶液。將此膠態溶液滴於玻片上,以50~55℃加熱,在蒸散過程中,藉由毛細、界面力作用,自組裝結晶,從無序結構,變成有序的聚苯乙烯光子晶體,透過光照呈現艷麗色彩。由探討製程條件,發現: 1.加熱時間、溫度、單體濃度、分散劑與起始劑濃度,會影響自組裝晶體球尺寸 2.由球體自組裝變項,歸納製程間的交互作用 3.由球體尺寸對色光波長折射,發展簡易尺寸檢測法實驗發現:利用變因間的交互作用,除簡化流程,降低製作難度外,還可調配製造出不同尺寸的聚苯乙烯球,進而自組裝出各種顏色的光子晶體!

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。