佳作

本研究目標旨在完成多人合奏、原音重現的自製樂器，透過Arduino作為傳遞訊號的中介，並以電腦對應輸出不同樂器的實際音色。在系統架構上，我們利用Arduino的類比訊號，讀取電壓值轉換成字串對應音階，實際錄製我們想要的樂音建立音源資料庫，以視覺化圖形輔助音階表現，隨時對設備進行調整，完成撥放系統的模組。實驗過程中，我們測試了兩個世代的訊號傳輸系統，最終以分壓原理為知識架構，焊接可變電阻，形成有效、穩定的訊號傳輸。其次，以生活上的紙箱素材、Cat6雙絞銅線、鋁箔紙自製耐受恢復力高、導電性高的琴鍵結構。最終，透過以上的研究歷程製作出虛實整合的電音樂團(BAND)。

本研究主要是觀察狸藻葉子特化的捕蟲囊。以染色及褪色的方法，來了解是否因吸收聚氯乙烯(PVC)，而改變其觸發速率，發現含有PVC的捕蟲囊，其觸發及排出色素的速率皆比未含有的慢。另外，也發現浸泡在不同PVC濃度下的捕蟲囊，其觸發及排出速率也不同，浸泡在濃度較低溶液中的捕蟲囊，其觸發、排出速率皆比濃度較高的還快。顯示水中不同濃度的物理性微粒對狸藻捕蟲囊觸發、排出作用有不同程度的影響。此外我們透過抗氧化酵素過氧化酶POD活性檢測浸泡PVC溶液不同時間的狸藻其生長狀況，發現有PVC的組別，體內POD含量皆較高且浸泡一天的組別含量最高，顯示PVC的確會對狸藻狀況造成明顯氧化壓力。

電晶體在眾多電子產品中是一個不可或缺的元件，然而傳統的電晶體，因為其鋼硬的結構，儘管具有極高的效能，但難以實現在穿戴式電子設備上。相較之下，有機材料具有較高的機械順應性，提供實現穿戴式裝置的機會。因此在本篇科展研究中，透過物理混合的方式將彈性體與共軛高分子混合形成一個同時具有高度拉伸性且可導電的複合材料。此外，此彈性體具有高度黏著性，使得此複合材料具有自修復功能。僅需透過簡單的擠壓兩片薄膜，即可在室溫下達成自我修復。這使電子產品不會在經過長期使用後而降低效能。這對穿戴式電子元件來說是一個巨大的突破。因此希望可以透過此複合材料的概念，促進穿戴式裝置的發展，為仿生學建立一個里程碑。

這次科展的主題是會『呼吸』的落水頭，目的是要了解如何解決排水管氣體堵塞，導致排水不順暢的原因，並且解決問題，讓落水頭可以排水順暢。在實驗的過程中發現，使排水不順暢的原因是排氣管內的氣體和排出去水的體積沒有達到相對等的交換，一旦克服這個困難，排水就可以相當的順暢，在自製的落水頭中設計了排氣通道使排水順暢，有排氣通道設計的落水頭排水時間大幅縮短超過原本時間50 %以上，大幅縮短了排水時間，在此次的科展研究依照實驗結果：排氣孔通道比例要大於外套管和內套筒的通道，且在防止異物的罩子入水量要大於排水量，按照這樣的原則就可以打造出一個可以讓排水更為順暢且防止排水管異味還可以阻擋小昆蟲的落水頭！

本研究旨在探討電訊對於秀珍菇(Pleurotusostreatus)、珊瑚菇(Pleurotuscitrinopileatus)、玫瑰菇(Pleurotusdjamor)之間的影響和遭遇逆境時產生電訊號的現象。研究發現：(1)提升菇蕾及子實體的個數－黑暗、電訊；提升子實體蕈柄/蕈傘大小－黑暗/半光暗；加速菇蕾發育成子實體－預冷、電訊。(2)電訊刺激能加速蕈菇完成生活史，且對於部分蕈菇而言，促菇蕾發育成子實體最佳電壓為1.5 V。(3)電弧主要效應在菌絲與子實體的轉換。(4)菌絲會因突如其來之巨響而改變波形，澆灌酸、鹼、鹽液後電壓大多上升，頻繁出現之固定數值為1221、1526.25及915.75 µV，推測為菌絲受逆境時發出之有意義訊號。(5)1.5V有利於減緩逆境對於子實體蕈柄的損害。(6)外加鈣源有利於秀珍菇菌絲生長。(7)新鮮珊瑚菇能有效吸附銅離子。

人們用火於烹飪、生熱、照明及推進…等等，由此看的出來火在人類社會上是不可或缺的，但同『水可載舟，亦可覆舟』的道理一樣，使用不當也會造成危險的火災，使人、財務及住處的傷亡及損失，市面上有許多種的火災灑水器，而傳統的灑水器是以”煙”或”溫度”來做偵測，並大範圍灑水，但灑水器偵測方式過於簡易，容易發生誤判，及大範圍灑水的方式造成不必要的損失，為解決此問題，我們以機器視覺來追蹤火點，並以定點噴水的方式取代大範圍灑水。 本小組製作的自動偵測火源灑水系統以Raspberry Pi3板、Arduino UNO板、做為偵測火源及噴水的主體，並以Webduino Smart板 及App inventor2建立起物聯網，萬一發生火災也能及時通知用戶，以便提早通報火警，儘可能的減少火災造成的損失。

本研究主要探討鄒族傳統醫療知識葛藤( Pueraria lobata (Willd.) Ohwi)(鄒語:vici)促進人體血液凝結及最佳使用醫療科學知識，延伸探討「葛藤」促進血液凝結的植物生理機制。我們在鄒族耆老指導並且自製研究設備進行實驗，結果統整以下五點:(1)最佳促使凝血品種為:葛藤>山葛>三裂葉葛藤，(2)應採取部位:嫩葉>老葉>葛莖>葛根，(3)藉由T.D.S離子濃度檢測及EDTA滴定法檢測出葛藤嫩葉中有大量的鈣離子，(4)嫩葉濃度越高，血液凝結速度越高，高於30%就有明顯的凝血效果，嫩葉有高離子流失率、黏稠度，進而提升凝結速度，(5)口水實驗組比對照組加速血液凝結(345秒/滴>667秒/滴)，推測應該為表面張力及黏稠度。綜合以上研究成果，鄒族葛藤凝血可被西方科學印證，是值得被傳承的文化知識。

本研究探討臺灣北部煤礦坑內鐘乳石形成的原因。採野外實地調查，尋找有鐘乳石的煤礦坑，現場觀察記錄坑內各種型態的鐘乳石，測量煤礦坑內的溫度、濕度、風速、二氧化碳濃度及水樣的酸鹼度，並進行水樣的元素分析。研究發現礦坑鐘乳石形成的環境條件為：礦坑內溫度介於16˚C至24˚C、濕度介於62%至72%、風速為零、礦坑所在區域的地層中含有碳酸鈣成分、有穩定的降雨提供充足的地下水。此外，利用模擬實驗探討鐘乳石的形成過程與碳酸鈣溶液的膠結現象。最後，採集生活中常見的人工設施管狀碳酸鹽沉積物，分析其與天然鐘乳石的差異，藉以比較在不同環境下生長的鐘乳石。

本實驗利用光譜儀測量煙霧和水霧的散射光，探討當煙霧與水霧濃度、與煙霧距離、與煙霧和水霧夾角不同時，散射光的特性與能量變化趨勢。結果顯示，同光源下，水霧濃度越高，散射的能量越強；且不論在煙霧還是水霧中，波長越短，散射光強度越大。同濃度下，與煙霧距離越遠，散射光強度越低，其強度與距離平方的倒數成正比。同濃度下，散射角度越接近0和180度，散射光強度越大；散射角度越接近90度，散射光強度越小。

為觀察氣流流經物體表面不易流動的現象，我們設計製造風洞實驗裝置。將筆芯墊在金屬片上，測量筆芯被吹動時的驅動速率，繼而變更筆芯的高度與水平位置，測量筆芯被吹動之驅動速率。由數據作圖可看出在風洞管下半部，筆芯驅動速率會隨著高度以乘冪減少，也就是從底層往上的流速是乘冪函數增加，與文獻之圖形類似。同時從數據作圖分析中也可看出筆芯越細，隨高度增加時，驅動速率較快變小。而筆芯超過風洞管一半鉛直高度後，數據曲線不如預期，故又繼續研究金屬塊破壞層流之效應。在底層放平行條狀物(簡稱肋條)，用筆芯來看出氣流的擾動，測出驅動速率有些區域大有些區域小，表示障礙物引起二次流的紊流並不是流速變快，是屬於擾動式的。