佳作

本研究比較市面上各種常見的窗型設計，並融合智慧家居的概念，提出智能下懸窗改良設計，能自動偵測室內環境光線，調整室內的採光面積，且能自動控制改良懸窗的展開角度，讓室內隨時保持光亮，及感測室內與室外的細懸浮微粒(PM2.5)的多寡，預期改善居家環境的生活品質並降低室內空氣中PM2.5的細微粒子，使居家環境更為健康。另外，針對機構部分，我們改良了下懸窗防雨性差、上懸窗通風不良及懸窗因未裝設紗窗而防蚊效果差之問題。 首先製作試驗箱，依比例(1:8縮尺模型)模擬建築物室內進行升溫試驗，為了比較改良式懸窗戶與市面上常見窗之散熱速率，本研究進行基礎升溫試驗，光源依不同的照射時間，分析改良式懸窗與他窗之散熱曲線，來瞭解室內溫度的散熱情形。

有一些天然的乾燥花—急凍花及蠟菊，澆水時花會閉合、乾燥後又會再度開花，本研究探討其連續開閉的構造及機制，並利用其特性製作自動澆水器。 研究發現控制反覆開閉的關鍵位置在於苞片近基部的轉折處，該處是水份的入口，吸水時細胞變長，使背側增長，導致花閉，失水時細胞變短，使背側變短，導致花開。形變角度受其材質特性、空氣含水量及溫度影響，具有Hydromorph現象。 本研究以蠟菊的苞片製作濕度感測器，利用其形變，控制澆水器的開與關，配合春夏秋冬不同的溫濕度及植物的喜濕性，調整感測器的通風程度，可控制澆水頻率，下雨時，則自動關閉並調整澆水節奏。以植物的素材作感測器開關，感測和控制一體，可環保省能。

本實驗使用分光光度計檢測費氏弧菌菌液濃度的OD600吸光值，並以其判斷費氏弧菌的生長情況，測量各實驗組中細菌含量的差異。 首先檢測其生長情形最良好之鹽度，再以最適鹽度做為培養基基底，並用於檢測有機、無機汙染物對於費氏弧菌生長的抑制效果，並將所得結論用於實測東北角海岸線汙染，分析各種汙染物及各地海水下菌液OD600數值之間的關係，進而探討各地海水所受到的汙染程度並嘗試了解其汙染因素。 為解決耗時過程，我們採用海藻酸鈉可形成凝膠的特質，將費氏弧菌以膠球固定化，加入對應的自體誘導物N-(3-oxohexanoyl)homoserine lactone，並測試其發光、發熱的強度。加入待測汙染物及樣本，測量發光強度，若和上述OD600實驗所得的數值正相關，則能夠以此方式迅速進行海水水質檢測方式。

本研究是在瞭解微波爐的加熱原理後，再探討微波爐加熱不均勻的現象，希望透過加熱杯水與食物，以便了解微波爐空間中能量與食物溫度的分布情形，以提供微波爐廠商和使用者幾點建議，讓微波爐的功效更加提高，也讓我們的生活更加便利。

公廁裡的垃圾桶常有衛生紙滿出來，甚至掉到地上很不衛生，其實稍微擠壓一下就好了，但一般人都覺得噁心而不會這麼做，且在COVID-19疫情期間，如何避免接觸是重要的課題，因此我們想設計一款能夠解決這個問題的垃圾桶。 垃圾壓的愈密實垃圾桶就可以裝愈多，依此，我們改造回收飲料杯，並設計出彈簧伸縮壓縮垃圾桶。實驗發現垃圾桶要頂天立地夠穩夠重，壓縮裝置才會自動擠壓垃圾。經多次改造，這款壓縮垃圾桶，在每次關上蓋子時壓縮裝置會擠壓垃圾，並且隨著垃圾頂到時，壓縮裝置會慢慢縮回增加垃圾桶容量，且清理垃圾後，壓縮裝置會自動恢復。與未改造的原始垃圾桶比較，可多裝155%的衛生紙糰，這款壓縮垃圾桶將可解決公廁髒亂現象。

本次研究主題是以香山濕地的短指和尚蟹為研究對象，研究短指和尚蟹的構造、適合生存的環境、生活方式、最佳觀察時機為乾潮前後二個小時、探討洞穴形狀及深度、在沙地上進食及隧道式的進食方式、出沒沙地的特殊行為、遇危急時除了順時針和逆時針鑽地封洞行為，亦會呈現假死現象。 我們測試短指和尚蟹對視覺及嗅覺的感官反應、對鑽地封洞的方向是否有特別偏好、鑽地封洞的時間、改變沙土的角度、施予沙土平面的作用力，觀察不同土質對其鑽地封洞行為的影響。 我們製作簡易旋轉器幫短指和尚蟹轉圈，發現和尚蟹在每分鐘轉20圈及每分鐘轉10圈的速度下，能正常的旋轉封洞，但比起自身旋轉多了3~6秒的時間，並比較濕地上弧邊招潮蟹封洞行為的不同之處。

市面上中小型風力發電機的蓄電池使用鉛酸電池，此電池兩極浸在同一電解液中，不斷充放電之後會有再結晶問題，使電池壽命縮短而不環保。為求「環保」，我們發現了可以改善此問題的電池──逆釩流電池。 此電池現用的質子交換膜多由Nafion®公司製作，雖廣為使用，卻因釩離子滲透率高而效率不佳，而萌生一種想法：可否找到更好的膜呢？ 參閱文獻後，發現以聚醚碸樹脂（PES）、磺酸化聚醚醚酮（sPEEK）為材料的膜很有潛力。前人研究兩種材料比例差異，未以其他因素進行實驗。此報告主要以不同帶電程度──磺酸化程度的sPEEK製膜改良並探討。 在製作並測量各膜的物理性質後，因為膜的帶電性，配合其差異穿透的特性，進而提出將此膜用於更環保的電池──海水濃差電池。

本研究是從正多面體的點線面出發，探尋由二種或兩種以上的多邊形所組的多面立體模型。首先，認識五個正多面體的模型架構，並從正多面體的點線面個數找到了關係式，這就是有名的尤拉公式。 嘗試將正多面體經過重複性截角平切的操作，推演出一個新的多面體，進而演算建立半正多面體的推算模組。在兩次截角的過程中，共產生了21個由兩種或兩種以上的多邊形所組的多面體。其中有十一個柏拉圖截角後的新多面體與阿基米德立體很相似。 從操作中觀察討論，歸納出大截角時，因頂點相鄰有三面，故會形成一個三角形，且原來的面的形狀不變；小截角時，其原來的面邊數會增為兩倍。進而推測出簡單且容易了解的多面體模組，從而認識到各種多面體的組成形式。

本實驗目標要研發避免碰到粉筆灰的清粉筆溝粉筆灰工具。我們先調查全校各班如何清掃粉筆溝？粉筆溝的材質？做出以下實驗：比較大小傳動齒輪的載重效果、車子重心影響、比較哪一種清掃工具可以清掃較多的粉筆灰、比較哪一種粉紅PaPaGo可以在粉筆溝內清掃較多粉筆灰？經過改良研發出來的第二代粉紅PaPaGo 是大傳動齒輪、後驅自走車搭配油漆刷，可以有最佳的清掃粉筆灰效果。

處理回收油最有效方法之一是製作成生質柴油，我們以新鮮的芥花油為原料，建立生質柴油製作程序，也嘗試將坊間小吃店的回收油製成生質柴油。研究發現，油加熱的時間越久，酸價就越高，可是酸價的高低不影響製成生質柴油的品質，但油品的乾淨程度或酸價高低會影響到生質柴油的產量。生質柴油在低溫時黏性高流動慢，可能會造成油管的阻塞；生質柴油的沸點高於柴油和酒精，相對的安全性也比較高。燃燒生質柴油時，提供的熱值比柴油多40%，產生的黑煙卻比柴油少。生質柴油的應用，除添加於柴油外，我們試著在酒精中添加一定比例的生質柴油，以改善酒精燃燒時火焰顏色不明顯的安全性問題。我們也試著收集碳粒製成墨汁，效果也不錯。