佳作

研究利用廢棄腳踏車設計與製作微型川流式水力發電機，研究目的：首先研究最佳發電線圈，其次製作水平發電機，設計水輪機，最後完成微型水力發電機。研究結果：漆包線直徑0.5mm繞1000圈，中心為木心、線圈直徑6.0cm發電效能較佳。利用最佳線圈製作的水平發電機在磁鐵盤速度20Km/h，功率約84W。微型川流式水力發電機在水流流速3.5公尺/秒，磁鐵盤速度30Km/h時，發電功率約220W。在灌溉溝渠實際測試，在水流流速0.9公尺/秒，磁鐵盤速度10Km/h發電功率14.5W，足夠提供4個12V的LED電量，具實用價值。台灣有溪流或水圳都可設置川流式水力發電機，降低生態影響、提供環保發電方式。

我們發現可以改變方向旋轉的迴旋棒（rattleback），感到很驚奇。我們想探討它產生迴轉的變化與原理。我們以（1）文獻探討法（2）調查法（3）數位成型法（4）灌模法（5）實驗法（控制材質、大小、形狀、底面粗細、旋轉力量、施力點、施力方法、施力方向等變因）(6)TRACKER軟體分析法進行研究，探討迴旋棒產生反轉的現象、原理及變化。我們發現：迴旋棒的反轉現象會受形狀、材質、重心位置、受力位置、受力大小的影響，我們應用迴旋棒X、Y、Z軸的關係及重心結構原理，對於這種發現我們十分興奮，希望繼續探討實作新型迴旋棒，擴展研究成果。

本研究動機為舊有的鋁製水準尺尺夾，過於笨重、攜帶不便、未與水準尺貼合、架設不易等問題，容易產生誤差，便加以改良。以精簡的設計概念，配合3D列印技術，製出「單面、雙面、全方位」等三種水準尺夾，此尺夾為一體成形，操作簡易、攜帶便利，配合SOP操作流程，可提升作業效率。 本水準尺夾可自行3D列印製作，作品不經由工廠電鍍生產，不會排放廢水和毒物ＰＭ2.5，友善環境。由實測數據得知水準尺夾誤差值較鋁製尺夾小，且素材便宜易得可自行製作，提升經濟效益。

本研究從古早漿糊開始，想找出不需加熱、製作方便的天然黏著劑；以常用的影印紙製作環保吸管。為增加紙吸管的耐用性，從常見的食品增稠劑中尋找合適的防水材料，發現海藻酸鈉紙吸管效能最好。但實際吸飲不同水溫的開水時，結果不如預期-約使用5分鐘即喪失功能。 目前市售環保吸管以咖啡渣或甘蔗渣添加PLA壓密膠結成型，我們以海藻酸鈉溶液和氯化鈣溶液交聯後形成的膠體乾燥製成海藻酸鈉吸管，添加咖啡渣或甘蔗渣為骨材增加吸管強度，分別以正向晶球法和反向晶球法找出製作吸管的最佳條件，每支吸管的成本分別大約是3.4元和3.8元。不僅能自然分解也不會汙染環境；且使用完後以清水稍加沖洗，吸乾多餘水分，自然風乾後還可重複使用。

本研究主要是探討錯離子是否可以通過蛋膜及其相關的問題。我們經由蒐集現有資料後做出比較有可能的假設再進行實驗，證明不只有離子可以通過，錯離子也是可以通過蛋膜的。並藉由在課堂上學習到有關滲透和擴散的知識，加上紫外光光譜和導電度計的運用，加以得知通透速率，並進一步做更深入之研究。

植物纖維中可食者稱「膳食纖維」，選擇常用蔬果做實驗，期望對人類有所裨益。本實驗經由觀察植物化酒為水的現象，藉膳食纖維的特性，去探討其原因與「分子間作用力」的相關性： 一、「非水溶性」膳食纖維可以吸收酒精和水份 。 二、膳食纖維有很多親水基團，而水的極性大於酒精，但實驗卻發現植物親酒精更勝於水： (一) 酒精和水發生「競爭取代」的現象。 (二) 膳食纖維有親脂端會吸油，而酒精也有親脂端。 三、極性分子有正極偶、負極偶，利用TDS＆EC（總溶解固體量與電導度）測量儀，測出膳食纖維可吸引電解質。 四、蛋白質在酒精、醋酸、鹽酸中會產生變性，而「水溶性」膳食纖維可以吸附蛋白質形成保護膜，減少變性。

校園芒果葉自2014年被檬果壯鋏普癭蚋寄生，癭蚋形成的癭室內發現寄生蜂存在，經熱帶園藝試驗所轉送鑑定為膜翅目釉小蜂科，Aprostocetus sp.，目前無文獻描述生態。寄生蜂卵及幼蟲期約18~20天，蛹期8~10天，成蟲8~10天。成蟲雌性(1.53± 0.13mm)較雄性(1.15± 0.11mm)大，雌蟲具紅棕色產卵管。秋冬時，蟲體腹背有單一條紋，雌雄位置不同；夏季時，田野及溫控實驗顯示高溫會提升寄生蜂多條紋比例。田間寄生蜂雌雄比為0.7：1，會行孤雌生殖。寄生蜂在癭蚋2及3期癭室時寄生，由葉背產卵至癭室內，外寄生且為單一寄生。被寄生癭室停止增厚且外型變大，雌雄蟲羽化通道大小不同且位置不固定。人工放蜂能減少30.93%癭蚋成蟲，為自然寄生之抑制率的1.5倍，具有生物防治潛力。

本專題係經開發的APP透過掃描功能，取得商品成分與熱量，依據客製化的基本資料與病史，商品內若有慢性疾病患者不宜食用過量的成分時，會出現語音提醒，達到熱量控管的效果並計算使用者一日所需總熱量，掃描並取得商品條碼後，將超標的熱量以紅色標示色顯示提醒使用者。設有疾病資訊查詢的功能，能讓使用者隨時了解五大慢性疾病的症狀與注意事項。為提升系統安全與效能設置手機與雲端兩種資料庫，當數據有新增或修正時同步紀錄於資料庫中，透過智慧型手機簡單的操作促進飲食健康管理，以達到改善全體國民健康的目標。若使用者長期配合APP控管，可改善使用者的飲食習慣與患者病發的機率，以促進全體國民健康，進而達到吃得健康，活得快樂的生活目標！

國中自然課本中關於氧氣製備的實驗，一般都是以過氧化氫加入二氧化錳作為催化劑來完成。但是，實驗過程中，劇烈反應產生的大量氣體容易發生危險，二氧化錳的回收也費時費力。我們的實驗想找出可用的校園植物，利用內含的過氧化氫酶來取代二氧化錳的功能。根據實驗結果，並模擬學校製備氧氣的環境，水黃皮具有較大的反應溫度範圍，較好的反應速率。尤其是利用4℃冷藏保存的方式，可延長水黃皮過氧化氫酶的正常活性達18天之久，很適合取代二氧化錳。另外，有鑑於市面上攜帶式氧氣瓶的售價頗高，填充新的氧氣又要付費，我們也設計了簡易攜帶式環保氧氣瓶，可以提供給常登山但容易因缺氧而頭暈的山友一個便宜又方便的選擇。

翠蘆莉是野外常見、觀賞性高的花卉，其果實所迸裂的種子泡水後，表面很快出現一層白色纖維絲黏膜，我們觀察這層外膜具有高度吸水力、保濕和復水能力，以及黏性、延展力會因為強酸、強鹼而破壞，然而外膜的存在會抑制種子發芽，但其可以幫助抵抗高溫等環境以助發芽。我們進一步發現翠蘆莉種子萌芽需要光照，黑暗環境的萌芽率低於光照處理，且發芽所需天數長；接而LED紅光處理種子發芽率相較綠光、藍光和白光增加20%，發芽率高達90%以上，且隨紅光強度提高，發芽所需天數更短，而紅光和藍光處理幼苗相較白光，對幼苗型態生長、根系活力、葉片色素含量均有促進效果。