佳作

本實驗探討黏菌對不同條件所產生的趨性。七年級生物課時看過介紹黏菌的影片，引發我們對這種奇妙生物的興趣，想透過本研究了解環境因素如何會影響其移動。一、放在不同角度傾斜面的黏菌，都表現出對於重力的趨性。二、黏菌對於磁鐵具有正趨性，在磁鐵N上S下的環境會做順時針旋轉，反之S上N下做逆時針旋轉，在磁場強的環境下旋轉速度較快。 三、黏菌移動受到1mA或以上電流抑制。四、黏菌會避開黴菌生長區域。五、在某些環境條件下黏菌會循著其分泌的黏液移動。 近年來科學家對於黏菌的移動策略有一些研究，我們希望以簡單的實驗方式，透過控制單一變因，為黏菌存在的爭議或研究空缺找到答案，認識黏菌潛藏的適應策略與行為特性。

本研究以萃取具多酚結構的天然植物（薑黃、芭樂葉、蝶豆花、金針花、臺灣杭菊1號花）為主題，透過自製 UVA和UVB的檢測裝置，探討不同變因下各萃取液的抗UV成效，結果顯示「杭菊花萃取液」具有最佳成效。 進一步比較杭菊1號花（白雪）和杭菊2號花（黃金菊）不同部位萃取液的抗UV成效差異，研究發現杭菊1號花瓣萃取液最具抗UV功效。因此將杭菊1號花瓣濃縮萃取液依適當比例調製成不同配方的「天然菊萃防曬乳」，並與「市售防曬乳」進行比較實驗，結果顯示自製防曬乳配方9對日光的UV遮蔽率可達98.0%，確實媲美甚至優於市售防曬乳的實際功效。

我們觀察到不同種類的空氣鳳梨葉面上鱗片形狀、高度及密度等方面， 有著不同的差異 因此我們決定探討這些鱗片變化對於水氣吸收的影響。利用Autodesk Fusion軟體設計出形狀、密度都不相同的空氣鳳梨鱗片模型 以3D列印機製作模板 並模擬不同模板收集水氣的情況，得到到的據利利用GAＢ模型公式 算出集水力、集水效率及有效集水表面積，得發現基本單位構形為四邊形的模板， 在平面及傾角為45度時， 有良好的有效集水表面積得基本構形為六邊形的模板 當傾角為30度時， 有最大的有效集水表面積得而模板的基本單元愈密集 及與地面的夾角愈小 則有效集水表面積則愈大得綜合以上所述 我們將研究結果做出集水效力最佳的模板 希望能為增加水資源的方法盡一份心力。

本研究探討以粉筆灰、鐵鏽、及銅粉的混燒物製成粉鏽銅光觸媒，成功運用於二氧化碳的還原、抑菌、及分解有機物。首先探討粉筆灰、鐵鏽、銅粉的最佳混和比例條件，將粉鏽銅光觸媒塗佈在玻璃片上，進行光催化功能試驗。研究中，利用高壓釜及微波爐進行鍛燒，使用自製簡易工具，用於光催化降解、抑菌、二氧化碳還原、透光度等測量。結果顯示，以粉筆灰3公克、鐵鏽1公克、及銅粉1公克比例燒成的光觸媒，於紫外燈365nm照射3小時有較佳的光催化效果；將蛋白質降解最多，較能抑菌，及吸附二氧化碳轉為醇類。每天將粉鏽銅在365nm紫外光照射3小時，其光催化效率可維持至少七天。研究顯示，粉鏽銅確實有效降解有機物、抑菌，還原二氧化碳效果。

1.雙心n邊形中，過任一旁心作不相切邊的垂直線（旁心高）並與該旁切圓交於一點，再過此交點作旁心高的垂直線（旁高垂線）則 (1)過內心I作旁心高的垂直線，則該垂足與I、對應切點形成一角具有旁高垂線與圓I是否相交的判別性質。 (2)透過旁心高和旁徑、內切圓、外接圓半徑的關係，進而推導出雙心n邊形面積和三種半徑有關的一般式。 (3)只有雙心四邊形的四條旁高垂線相交形成的旁高垂四邊形和原雙心四邊形全等，且具有對偶性。 2.雙心n邊形中，過每個頂點作不相切邊的頂點高，會與對應外接圓圓心角之正弦函數值有漂亮的比值關係式。 3.推廣文獻1結果到雙心四邊形，可得內切圓半徑與四個旁徑間類似的關係式。

平行四連桿機構廣泛應用於機械手臂中，若於桿件上加掛橡皮筋，可顯著降低轉動所需力矩，實現節能。然而，現有設計多依賴經驗與試錯法，缺乏系統化方法。本研究開發出高直觀性橡皮筋平行四連桿輔助設計程式，能提升機構設計效率與準確性。透過建立橡皮筋施加於連桿的數值分析力矩模型，並透過實驗數據對彈力常數進行非線性修正，提高模型有效性。同時，構建綜合指標以評估系統性能，並運用基因演算法搜尋最佳參數組合。實驗結果顯示，運用輔助設計程式尋找橡皮筋的最佳掛置點，能抵銷高達99%連桿所需做功，展現極高應用潛力。未來將納入轉動慣量與摩擦力，進一步提升模型現實性，並推廣至其他四連桿機構設計，為機械系統節能提供全面解決方案。

本研究透過不同介面活性劑來吸附海洋微塑粒，初步發現，無患子的親油性最好，TDS值可作為微塑粒濃度的檢量線。為了解介面活性劑的親水性值(HLB值)對起泡力及清除率的影響，加入HLB值為4的白蠟油(油性介面活性劑)進行實驗，發現海塑粒無患子起泡效果最好。泡泡水去除海洋微塑粒效果約為8.3%，無患子溶液約為9.7%，白蠟油約為60.7%，故白蠟油的清除效果最佳，但並不天然。後來，我們發現了天然的親油性介面活性劑―大豆卵磷脂，無患子與其的起泡比例以7:3為最佳，且單純大豆卵磷脂的清除率高達84.14%為目前最高。最後，我們發現此起泡裝置能清除真實海水中37.55%的微塑粒。

本研究探討喇叭共振腔的波導形狀，對聲音傳播距離、響度和音色造成的影響，我們依斜率變化自製窄頸、橢圓、三角喇叭共振腔進行探究，成功發現形狀影響聲音表現背後的物理關聯。研究結果如下： 1.喇叭狀設計會引導聲波能量更順暢往出口集中傳播，也會改變諧波數量造成音色變化。 2.窄頸喇叭響度增強效果最好，聲音傳最遠。 3.三角喇叭在中低音諧波太多，易產生雜音。 4.喇叭邊界的形狀會決定空氣對流速度，窄頸喇叭空氣流動最慢反而響度最高。 5.聲波遇到喇叭邊界後，產生的干涉會影響傳播距離與範圍：窄頸喇叭能量集中於中央軸線 ，傳播遠，具指向性；三角喇叭兼顧傳播範圍和強度；橢圓喇叭能量均勻散佈腔體，傳播範圍最廣但強度不足。

特斯拉閥是一種神奇的發明，能利用管路的設計，達成流體在一個方向上流動時阻力最小，而在相反方向上流動時產生顯著的阻力的目的，我們想要運用在阻擋水流來降低災害上，我們的研究有以下的發現：(1)特斯拉閥的進水口角度為40度及出水口角度為30度時，減流的效果最佳；(2)特斯拉閥的支流愈寬，減流的效果愈佳；(3)交錯型主水道略優於對稱型主水道，但結構較複雜；(4)水流愈強，特斯拉閥減流的效果愈好；(5) 水的溫度與鹽度對於特斯拉閥減流效果沒有太大影響； (6)前後排列支流的特斯拉閥效果優於平行排列支流，且支流數量愈多，減流效果愈佳。

現有的塑膠與紙套袋對環境造成負擔，因此利用海藻酸鈉與乳酸鈣的交聯作用，在低成本紗布上成膜，以製作新型態的水果套袋。研究結果： 1.製程為先沾海藻酸鈉糊液，再沾乳酸鈣水溶液。 2.不同基底材料會影響套袋的縮小率、耐受性與透氣性。套袋要具透氣性需減少乳酸鈣反應時間，想增加吸水性則要在海藻酸鈉浸泡時間久一點。 3.實地應用於芭樂園採收率達96%，只加醋酸的細紗布套袋效果最佳，具有厚度低(0.24mm)、水分散失快(6小時內降低92%的水分)，透氣性佳(水氣穿透率91%)等特性，在製作時須注意總面積有51%的縮小率。 4.未來發展：設計防果蠅、防螞蟻、防曬功能，以及多型態的套袋設計（如三角立體設計、觀察口設計等），讓其更適合實際應用。