最佳團隊合作獎

本研究針對大氣重要成分O2、H2O、CO2及汽機車廢氣進行溫室實驗，以確認大氣中是否真實存在溫氣體。另外對綠色植栽也進行類似的探討。最後對溫室效應與大氣作用的差異性做一簡單的釐清。分析顯示，大氣中水蒸氣是最重要的溫室氣體，對長波輻射(約地表溫度)有極佳的吸收能力，對於地球的保溫有最大的貢獻，因在大氣中比例變化不大，雖是溫室氣體，一般認為與地球暖化?直接關係；CO2對長波的吸收雖不及水蒸氣，但工業化後的大量排放確實是造成地球暖化的主要因之一；O2對長波的吸收不明顯；汽機車廢氣對長波也有不錯的吸收，對抗地球暖化對汽機車廢氣的控制也很重要。綠色植栽對地表溫度的穩定扮演極重要的角色，熱帶雨林面積的急速減少也是地球暖化重要因素。溫室與大氣主要的差異在於溫室熱空氣的堆積，溫室雖比一般大氣多了上層熱空氣的輻射作用，溫室效應一辭仍適合用來表述大氣中地表因溫室氣體所產生的增溫現象。

自工業革命至今，人類對環境的迫害早已超過人類有文明以來的程度，石化燃料的使用甚至到達氾濫的地步，而石化能源的蘊存量日漸減少，科學家估計再 40 年人類會將所蘊存的石油耗盡，沒有了能源，難道所有的動力都將停擺？答案是否定的！生質柴油，顧名思義為來自生物性的柴油，它源自於自然的油脂，如：家庭廚餘所剩的油以及一些植物脂肪、動物脂肪、及其它脂肪酸…等。因此，生質柴油沒有能源危機，更是取之不盡，用之不竭，來自於天然。生質柴油（甲基酯）的反應原理是根據有機化學課本 12－1 酯類，當酸與醇在強酸或強鹼當催化劑下加熱，即生成酯類。本實驗是以油脂與甲醇、乙醇，利用氫氧化鈉作為催化劑反應製成「生質柴油」，當油酯/醇之莫耳比為 1/6，而氫氧化鈉的量控制在 0.5～1％為最佳結果。另外我們發現：高純度的米酒不但可以作為製作生質柴油的原料，還可以直接添加至生質柴油中製成「米酒生質柴油」，這便是一個可自然再生的新能源。

無敵風火輪利用高三所學的單晶片課程，加以應用在這次的科學展覽上，利用馬達的加工及人類的視覺暫態來製作出光彩奪目的特殊效果，並且將這種特殊效果應用在日常生活中，為了方便的運用在日常生活上，我們想出可以旋轉的物體來搭配這次專題，利用了生活中最常見的風扇馬達，延伸出三種不同的型式，例如：使腳踏車的輪胎轉動、利用木頭及木板做出水平360度的旋轉效果、以及原始的風扇加以加工來轉出我們所期望的效果。印刷電路板加裝在單車輪胎上，除了可以在夜裡做到醒目的安全措施，也能達到隨機廣告的效果，真是一舉兩得，經濟又實惠，而360度旋轉平台，可以讓每個角度都能夠看的到，最原始的風扇也能顛覆傳統，使得風扇不在那麼單調，如此一來，也讓廣告看板有了更新的突破及多樣化。

利用生物的幾何性質，歸納出生物成長的特殊規律性與數學幾何的密切關係。再針對菊科類植物花盤內螺旋線數量的獨特性質，去探討並推論其順、逆螺旋線數和費氏數列( Fibonacci Sequence ) 以及盧卡斯數列 ( Lucas Sequence ) 的特殊相關性，及其形成此規律性的原因。並藉由Maple執行各種不同發散角所模擬的花苞生長情形，來解釋為何黃金角是造成花苞排列緊密的最佳發散角。

帶電粒子在均勻磁場中的移動，會受到磁力的交互作用，藉以改變電解質的濃度、磁場強度以及電解液中的電流強度，溶液中的帶電粒子便會產生不同的移動速度，經由簡單的實驗設備，讓溶液中的電子受磁力作用進而偏轉，再去藉由所量測的時間以及圓周運動的圓周長藉以推算出電解質在磁場中的移動速率，推論出，當離子的移動速度越大以及外加的磁場越強，溶液中帶電粒子本身的因磁力所造成的向心力也就越大。且電解質溶液導電後，在不同濃度時測量其電壓及電流來討論電阻值與不同濃度間的變化關係。

本研究探討由正三角形所組成的正多面體及其展開圖的型式，多面體的其中幾面塗上顏色，在同樣由正三角形所組成的棋盤上翻滾，找出翻滾產生的規律，並自創新的滾積木遊戲。

本研究利用廢棄的豆渣，改良油脂萃取之製程，有效降低生質柴油之原料與製作成本。由相關文獻顯示，豆渣中的粗脂肪含量約17.34％，我們覺得有回收再利用之價值。我們想以較節能的製程萃取豆渣中的油脂。首先，豆渣最佳乾燥條件是105℃熱風乾燥4小時。接著，以自製間歇式震盪裝置，節能且有效縮短油脂萃取時間。此外，我們以自製的銅管冷凝裝置，可使正己烷回收率可高達98.36%，不僅大幅提高正己烷回收率，同時有效解決玻璃易碎及水資源浪費的問題。最後，我們將豆渣中萃取出的油脂，順利製造成生質柴油，由實驗結果顯示，廢氣測試值與其它柴油大致接近。因此，利用廢棄的豆渣製製作生質柴油是可行的。

我們一開始從雪花繁複又有規律的圖形得到靈感，並尋找了一些水結晶成冰、霜的圖片，發現其形狀雖然複雜，但皆同時具有「相似」及「無限規律」的特性。因此便以這兩者為方向，找尋符合此特色的圖形進行討論及研究。其中我們將它們分為兩個單元：（一）不斷向外/內延伸的內切/外接圖形；（二）相似形重覆以規則方式相疊的碎形。我們的研究方式是先以較簡單的內切/外接圖形為基礎，再針對一些參考資料上較常見的基本碎形圖案（如三角形相疊成為星形...等）進行演算。有了上述的經驗後，便可以開始對碎形的形狀等特性進行變化，進而製造出我們有特色的碎形，並探討其圖形間奇妙的關聯性。

科技並非一朝一夕而成，許多科技和發明都是經年累月，所產生的。追溯到春秋時代魯國的工匠發明家魯班，其發明中最為人稱奇的便是木馬車。木馬車乃運用現今稱之為「連桿機構原理」所製作成類似馬匹行走的機構。連桿原理是依據所需之運動位移，設計出連桿組以達成預期的拘束運動。連桿裝置運用在現今的機構上是相當普遍的，例如腳踏縫紉機和腳踏車的曲柄搖桿、摺布機和汽車雨刷的雙搖桿、汽缸的曲柄滑塊、碎石機的肘節機構… … 等．皆是利用連桿原理組成的各式機構。故依魯班木馬車之原型，運用連桿原理融入新的創思改良，使機械馬不需依附拖車，就可以四足獨立行走，追求更擬真馬的行走狀態。

濕地是大地之腎，鹿角溪人工濕地的設立，將淨化大漢溪的水質，並提供野生動植\r 物多樣化的棲地。\r 我們探訪鹿角溪人工濕地，聽取監造經理的解說，再沿著鹿角溪河道進行觀察記錄\r 並檢測水質。確認鹿角溪受到汙染後，我們運用人工濕地的淨化原理（初沉池、漫地\r 流區水生植物的淨化、礫間淨化、跌水效應），並結合了落葉（楓香、印度橡膠樹、構\r 樹）及砂石作為濾水器的濾材，製作了一個落葉濾水器。\r 人工濕地淨化水質，需要長時間，落葉濾水器淨化出來的水，靜置在微型人工濕地\r 一段時間後，發現水生植物確實提升了水中的溶氧量。因此，居民若在排放廢水前，\r 若能經過落葉濾水器和微型人工濕地來削減水中汙染物，就可讓河川恢復原有的生命\r 力。