最佳創意獎

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！

歐美的水產養殖是成熟的產業，占國民生產總值 10%，許多人因產業崛起而致富。反觀台灣卻受限下列因素：欠缺水源土地資源、溫度較高、工資較高。先進的水產養殖具備良好的環境，不再是概略評估地理環境，挖掘池塘灌滿雨水後放入魚苗。各養殖區都需要專業設計，像養殖區的形狀、深度、底部及邊堤的坡度、進出水口、進出水渠道等。可減少維護工作，維持良好的生存環境，使管理操作更順暢。本研究之立體空間養殖技術，符合綠色環保深具前瞻性，節省空間且有效監控生長情形，符合未來食用活體必需有生長過程的身份認證。基於高密度養殖的水質需求，研發高效率換水裝置，利用壓力大幅提升換水效率，希望本研究能對台灣養殖業有所助益。

將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中，控制濕度，在不同的濕度下，取其所吐的絲，以微量天秤測量其強韌度，發現濕度越大，蜘蛛絲的強韌度越小，同種但不同個體之蜘蛛皆有相同的結果，可以以公式 1/ F = k H ± Ho 表示（F：砝碼數，k：斜率，H：濕度，Ho：常數）。另外，將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中，控制溫度，取其所吐之絲，以微量天秤測量其強韌度，發現溫度太高或太低，蜘蛛絲的強韌度皆降低，在 20℃~ 30℃時絲的強韌度最大。另於不同溫濕度下，觀察蜘蛛網，發現在適當的溫濕度下，肩斑銀腹蛛會正常結網；溫度太高或太低、及濕度太高或太低的環境中，皆只吐少量的絲。

我們想在畢業典禮時空拍同學們的影象，並即時投影在大布幕上，因此自行研發出了一個安全的飛行空拍機。我們選擇裝氦氣的中型氣球作為浮力來源；並探究各種市售遙控即時攝影裝置；同時嘗試改裝飛天小鯊魚、直升機、四軸飛行器，遙控小汽車及樂高機器人作為飛行動力。我們的飛行裝置必須同時讓浮力裝置、動力裝置、攝影裝置完美結合，我們在一連串的失敗中發現問題。終於成功研發出二種能在室內安全又穩定飛行的遙控飛行空拍裝置，飛天一號是以遙控小汽車改裝的輕巧型機種；飛天二號則是用樂高機器人，設計出能朝不同角度靈活移動的專業型機種。最後我們探討螺旋槳的大小和馬達的闗係，並改變氣球的排列方式，讓我們的裝置發揮最大的飛行空拍效能。

以pH 計測試常見飲料的酸鹼值發現：含乳飲料的pH 值介於 6.1~6.8； 茶類飲料的pH 值介於5.9~6.6；碳酸飲料的pH 值介於 2.4~3.7；果汁飲料的pH 值介於 2.7~4.8；醋類飲料的pH 值介於 2.9~3.7； 提神飲料的pH 值介於3.4~4.2，大都屬於酸性。 人牙的硬度約在莫氏硬度6~7左右硬度很高，但是堅固的牙齒卻怕酸蝕。碳酸飲料、果汁飲料、果醋飲料、運動飲料都屬於酸性飲料，對牙齒有明顯酸蝕作用，所以飲用要適量並用水漱口。 將不同種類的牙齒分別泡進醋酸溶液中進行耐酸比較。168小時後，減重率乳牙（-64.29%）＞門牙（-12.09%）＞犬齒（-10.17%）＞臼齒（-6.62%），可見接觸面積的大小會影響酸蝕的速度外，不同類別的牙齒結構也會影響牙齒的耐酸作用。 牙膏的保護時效只有1~6小時，所以早、中、睌至少用牙膏刷三次牙，才能有效防蛀、防蝕。預防重於治療！所以，最好的保健方式就是少喝酸性飲料。

對於雙子葉植物的節點部位，並沒有人能夠提出完整的研究結果，而我們對於節點部位維管束的排列方式以及腋芽的生長方式和機制都不甚了解，所以針對這個問題做了一些實驗觀察。我們利用徒手切片的實驗技巧以及讓植物吸取墨水的方式慢慢了解並建構出雙子葉植物在節點部位的整套生長模式。我們發現雙子葉植物(地瓜葉)在成熟的節點部位(葉柄與側支都已生長完全的情形下)，側支的維管束已經分化完成，導管的細胞已由活細胞變為死細胞，進而有輸送水分的作用而其節點部位維管束便可一體連成，運輸水分和養分。但是在側芽和頂芽的部分，維管束還未分化完整，導管和假導管也還未由活細胞變為死細胞，所以無法藉此輸送水分，而雙子葉植物衍生出另一種取代方式，藉由細胞間的空隙運輸水分至側芽及頂芽，使其側芽、頂芽能夠正常生長發育。

蘿蔓A菜莖部內有白色乳狀液成分為橡膠醣、甘露醇、樹脂和萵苣素，若暴露於自然的環境中1-2日，莖部細胞本身可氧化形成紅色似人類的結痂，乳汁並非變紅的主因，莖部特殊的結痂狀集中在用來運送物質的維管束，而阻止了水分和養分的流失；人體受傷時以血小板用於凝血並透過免疫系統來抵抗外敵，而蘿蔓A菜則在莖部產生鹼性環境用以減緩細菌的生長，儘管其只剩莖的一小節，不施水分三週後，仍會長出莖與葉子最後再長出根變成一個完整的新個體。 蘿蔓A菜的結痂其作用與人的血液凝結是否相同，利用抗凝血劑藥物阿斯匹靈的施給，發現可延緩結痂的生成，也可由抗氧化劑維他命C來抑制結痂，可見得植物雖無血小板，但是卻有類似形成結痂的機制防衛來保護並修復傷口。

我們在化學課學到滲透壓的原理，且對於廣告商所推銷的磁石感到好奇，於是決定討論磁場對於滲透壓的影響。由無殼蛋的實驗發現磁場的存在會使蛋的滲透壓增加約45%，確實會影響滲透壓，但由不同的酸溶解蛋殼後，對於蛋膜的性質有不同影響，因此設計了一個實驗裝置，並以生蛋膜及玻璃紙為半透膜，選擇同濃度的蔗糖、氯化鈉等水溶液，在不同磁場強度下觀測溶液的滲透壓變化。從強度0、100、172、196、250、600、2250 高斯的磁場中，實驗得知磁場可影響滲透壓的臨界值約200 高斯，且得到不同磁場強度的滲透壓值，之後比較蛋膜與玻璃紙在有無磁場影響下的上升高度差值，得知磁場對蛋膜的影響遠大於對玻璃紙，固推測磁場對溶液滲透壓的影響主因是磁場具有改變生物半透膜的特性，所以許多人標榜磁場對人體的影響宣傳，再某些條件下是合理存在的。在不同溶質溶液的滲透壓實驗觀察發現；高中課程中的溶液介紹是以「理想溶液」為前提，故真正從實驗操作中才體會出真實溶液與理想溶液間的差異是有很大的距離，所以我們嘗試以真實溶液探討不同溶質與滲透壓的關係。

我們利用一連串的實驗探討糯米紙的各種性質，包含燃燒、溶解、導電、黏度等變化，更自己實際製作糯米紙，還將糯米紙作成酒精試紙，來檢測酒精濃度。這才發現小小的糯米紙，看似簡單卻隱藏著大奧秘。

「讓神明保佑“泥”！金紙灰水泥砂漿試驗」是藉由簡易實驗設計，測出取代或添加不同比例金紙灰對水泥砂漿試體強度的影響，瞭解金紙灰可否取代部分水泥及細骨材，達到廢物利用，同時降低工程材料的成本增加經濟效益，以符合綠建築之永續宗旨。前期試驗證實：金紙灰水溶液為鹼性，其化學成分有：SiO2(18.08％)、Al2O3(12.23％)、Fe2O3(1.30％)、CaO(39.79％)等類似水泥的成分。研究結果顯示：添加少量(添加率10％以下)金紙灰將有助於早期強度的提升，若添加過量則產生負面影響減低強度。而本研究試體晚期強度普遍不佳，應與金紙灰過量鹼性成分和燒失量太大有關，倘若能在材料的取得技術或後處理做改進與提升，將更有助於提升金紙灰再利用的價值。