佳作

「發電扯鈴」是利用「電磁感應」來發電，其關鍵為線圈與磁鐵要有相對運動。我們在同一個扯鈴上設計「快鈴」與「慢鈴」，並使用「軸承」令其產生速度差。經過第I代到第III代的十三個實驗，我們改良扯鈴結構、製作發電線圈，終於製作出不需要裝電池，有別於市售的發光扯鈴。當「快鈴」與「慢鈴」速度差約每秒轉5.63圈時即可點亮LED。

本文以山林間利用蓄水池或小池塘等封閉水體繁殖的莫氏樹蛙為對象，探討酸鹼值對莫氏樹蛙蝌蚪的影響。發現：(1)在野外被莫氏樹蛙使用的水池酸鹼值範圍很廣，可從pH 4~10；(2)蝌蚪在中性水體中的上浮呼吸次數最少，顯示此時代謝最慢，鹼性水體中蝌蚪上浮呼吸明顯增加；(3)蝌蚪在中性水體中的移動次數最少，偏離中性時活動次數增加，造成無謂的能量消耗；(4)使用酸鹼值梯度之水槽來檢視，發現在可選擇時，蝌蚪偏好中性，即使活動範圍可從pH3~10；最後(5)當蝌蚪生活在不同酸鹼值下，成長發育並沒有負面影響，甚至在些微偏離中性時表現得更好，顯示pH 5~9是可忍受的範圍。故本研究推測莫氏樹蛙的酸鹼容忍範圍在pH 4~10，且在 pH 5~9仍維持成長及發育的最佳表現。

本研究探討利用過期廢油及保麗龍，配合導電導熱性優異的石墨烯粉末，製作環保導電油墨。研究動機在於將過期廢油與保麗龍進行二次利用，發展新科技產品。石墨烯方面，我們比較三種粉末，評估次級品或下腳料的可用性。 本研究分為五部分，第一、二部分探討石墨烯的結晶物性，元素組成及粉末的微觀片狀形態。第三部分探討石墨烯粉末的導電性與其片狀形態之關聯性。第四部分探討廢油是否能與石墨烯相結合，測試石墨烯的吸油度，第五部分我們嘗試自製導電油墨，利用廢油混合石墨烯粉末，同時也利用保麗龍及適當溶劑，調製成溶液作為稀釋及成膜劑。初步我們已成功得到性能不錯的導電塗膜，並自己組裝電路，由燈泡亮度展示塗膜的導電性。

我們的研究主要在於自製出一個可以檢測脊椎側彎的工具，用來檢測各種形式的護脊書包的護脊效果，並使用壓力感測器測量各式書包，它在我們人體各部位的壓力值，從中我們可以探討出造成脊椎側彎的關鍵因素為何？最後我們找出了最佳的護脊背墊，也研究出可以將普通書包改良成護脊書包的方式。

本研究目標是同時利用太陽的光和熱，製作可發電同時淡化海水的機器。 我們利用菲涅耳透鏡聚集陽光增加發電量，根據實驗數據製作出聚光發電方塊，可以增加發電量29%，而且還解決太陽能板串聯的問題製作出聚光發電組。 接著要增加海水蒸發量，所以設計了吸水紙圓柱增加表面積，結果能提高淡水產量69%，我們也用實驗數據設計了導流板和淡水收集管。 再來我們在整台機器外圍裝了反光鏡，用實驗數據設計了反光鏡的大小和使用方式，不但發電量增加30%，海水溫度也更高。 最後我們用整套機器進行測試，三天產生275.35g的淡水，拿來泡綠豆結果100%可以發芽生長；發的電也能用來加速產生淡水，裝置能成功運作，真的是太棒了！

太陽能熱對流發電是未來最新一代的綠色能源。本研究透過太陽能熱對流發電塔模型的設計、製作及情境的模擬，來全面研究太陽能熱氣流發電塔的熱對流特性及影響運轉效能的相關變因，以利進而建立發電系統。現代建築中為了為解決熱的問題，通常會設計通氣塔來進行排熱，本研究利用中樞塔的熱對流與內外的溫差建立一個立複合式的發電系統。在研究結果中發現太陽能塔塔內的氣流強弱取決於塔徑、塔高、集熱板面積、集熱棚底角、入口間隙等內在變因及光源強弱、塔頂與塔底的氣壓差及溫度差等外在變因；而若能強化太陽能塔的中樞塔內氣流，能推動塔頂之發電裝置，產生感應電流。若在中樞塔的包覆致冷晶片，亦可以利用管內外的溫差來達到發電的效益。

本研究主題分為兩部分。 一、發展一套可信的分析方法，利用小型手持式PM2.5偵測器來取代大型定點觀測站的測值，讓細懸浮微粒的數據更具即時性與位置的代表性。本分析方法採用相對誤差與線性回歸的科學統計找出手持式偵測器與定點觀測站測值間的相關性。 二、局部性汙染源的即時分析，一直是大型定點觀測站較弱的一環。但是當我們確認上述分析方法可行後，便能利用手持式偵測器對於生活中可能發生高PM2.5濃度的環境做快速且即時分析，以釐清當下的濃度對人體是否有害，必須立即迴避或是做好妥善的防護。最後我們將無人空拍機搭載手持式偵測器，藉以完成垂直高度與大範圍的PM2.5濃度分析，這項技術未來可用在監控汙染源或是救災等重要任務上。

台灣目前的法師蛛科(Zodariidae)僅紀錄1屬1種，我們在校園內利用掉落式陷阱，對地表無脊椎生物進行調查時，發現一未知種的蜘蛛，經比對文獻，鑑定其形態構造，推論是原產於日本西表島的黃足馬利蛛(Mallinella fulvipes, Ono & Tanikawa 1990)，為新紀錄屬與新記錄種，並對雌雄標本重新描述、測量及繪圖。本研究首次記錄到黃足馬利蛛的巢穴形態，並描述其捕食行為、卵囊結構及子代數目。

我們透過觀察淡紋青斑蝶幼蟲及蛹的生長環境，並觀察牠們的寄主植物，探討蛹體的顏色會隨周遭環境而變色及蛹的絲墊所能承載的重量，推論幼蟲化蛹時也有省力的科學概念，並驗證絲墊與附著物所夾的角度30°會比所夾的角度90°，能承載大於1倍以上的重量及大自然的抗力。蛹的絲墊黏著力強，抗拉強度大於3M掛勾，經過4個月的風雨侵襲，絲墊仍能保有原來的負荷力。 前蛹期掉落的幼蟲，依舊能靠身體的蠕動而成蛹。即將羽化的蛹，不慎掉落，可藉由蛹體尾部的破洞突破蛹殼及外力的協助，成功羽化。羽化出蛹殼的蝶，尾部被絲墊黏住了，無法及時把體液流到翅脈，翅膀畸形，即失去飛行的能力。

本文探究是否能將三堆石頭移動成數量皆相等的狀態（稱之為「穩定狀態」），因為遊戲進行中，石頭的總數不變，故以石頭數量總和進行分類觀察，我們逐步探討得到：數量總和不是6的倍數之非穩定狀態數對無法形成穩定狀態，進而得到形成穩定狀態的充要條件，並且利用二進位表法歸納三堆時的移動次數型態，得到不須二進位即可操作的移動方法。最後，我們將此結果擴展到多堆石頭時，形成穩定狀態的充要條件及移動方法。