佳作

本研究探討如何利用空氣中的水分開發出創新型的空氣產水裝置。首先透過文獻探討，比較冷凝式和吸附式等不同空氣產水技術的優缺點。接著依據文獻分析，設計並製造結合冷凝式和吸附式的模組化空氣產水裝置，利用致冷晶片和矽膠做為冷凝和吸附的核心元件。實驗結果顯示，致冷晶片在工作電壓5V(功率9.2W)時，冷端溫度最低約9.4°C，對提高冷凝效率最有利。空氣產水裝置在此電壓下，產水速率可達5.41g/hr。但若考量能源效率，則在2V(功率3W)時每度電可產生550克水，產水能力最佳。而環境濕度是影響裝置效能的關鍵，當濕度低於40%時幾乎無法產水。溫度升高有助於提升產水效率，但太低時則會影響冷凝效果。基於上述實驗結果，我們結合Webduino成功開發出空氣取水IoT裝置。

近年來，餐飲業及飯店業引入自主移動機器人（AMR）提供服務，受到廣泛歡迎。優化移動限制和應用於電動車的可能性成為關注焦點。本研究探索與分析擁有卓越機動性的麥克納姆輪的合力方向，通過數學推導和實際控制方式的驗證，確認其18個方向移動的數學式；同時，針對麥克納姆輪的全向移動進行探討，建立360度直線移動的數學式，並利用ESP32-S單晶片成功實現數學式中速度的變化。此外，分析了不同變因對車子的影響，測試出麥克納姆輪適合的地面材質以及負重。

本研究觀察桃園蘆竹區6個不同生態埤塘鳥類分布，研究時間2023年9月29日至2024年5月30日，用 相機拍照紀錄鳥類數量共觀察31次，研究結果：6個埤塘觀察到鳥次，28科70種鳥類31571鳥次；2-18生態埤塘比2-1-1休閒埤塘，多13科、29種、8655鳥次，辛普森生物多樣性高0.26、2-18埤塘鷺科、雁鴨科為主，2-1-1埤塘燕科為主。2-18埤塘多樣性棲地，提供鷺科、雁鴨科、秧雞科、鷸科、鴴科鳥類最佳棲地，共發現44種鳥種，辛普森生物多樣性0.93，門辛尼克豐富度1.29最佳。5個農業生態埤塘2-18埤塘鳥類數量最多。2-19、2-20埤塘候鳥數量最多，鄰近生態埤鳥類族群有遷移現象，埤塘水位高低與鄰近農田耕作會影響鳥類遷徙活動，潛鴨相當具有特色，可提供環境教育與觀光場所。

我們擴充”Presidential”遊戲，創發出5×5範圍內的13連方棋盤，走出最大佔地範圍，並以圖論方法分析圖特徵，得到歐拉行跡與合成結果的最長路徑。環圖最大佔地結果18≤𝐴𝑚𝑎𝑥≤22，樹圖𝐴𝑚𝑎𝑥=23。歐拉行跡遇到分叉點會增加選擇，重複踩點；遇到圈則會減少重複踩點的次數；遇到有分支的環則必先走完環才走分支。依據環特徵及分岔點數量，本研究得到圖的最長路徑4≤𝐿𝑚𝑎𝑥≤8。

校園安全一直是各界關注焦點，然而，廣闊校園仍有許多潛在危險，特別是被建築物、設施或樹木遮蔽視線區域，是否因此增加安全疑慮？本研究透過1.問卷調查2.軟體分析3.實地觀察數據相互比對，發現以下幾點： 1.師生對校園內常用及不安全空間的認知具高度一致。 2.師生感到不安全的空間與軟體分析視線遮蔽區域吻合。 3.辦公室地理位置，對於人員動線的掌握具顯著效果。 4.實地觀察之記錄與問卷、軟體分析結果相似。 結果顯示空間規劃與校園安全之間的重要關聯，為提升校園安全提供參考依據，本研究藉此檢視校園內之警監系統及自動照明，發現設置尚為完備，但為更進一步達到告警效果，我們加裝告警設備，提醒小朋友不要進入學校危險區域。

本報告主要針對球體在不同作用力下，影響其行徑軌跡之研究，運用都普勒效應及柏努利定律等概念，設計實驗裝置。為了探討球體水平方向及自由落下垂直方向的運動獨立性，自製3D列印實驗球體 (圓球和橢球體)與球體旋轉軌跡裝置，分別引入水平與垂直氣流進行球體軌跡實驗。透過相機錄製影像與物理實作APP擷取聲音頻譜資料，再運用Tracker軟體進行數據處理。此外，善用磁生電原理，驅動LED光來測得球體轉數。最終，實驗結果發現球體形狀、轉速跟空氣氣流產生不同作用力，都會使得球體產生偏轉，皆符合柏努利定律來進行解釋。

本研究以舒芙蕾為膨脹模型，探討蛋白打發、配料及烘烤條件等多重因素。提高攪速促進蛋白質變性並包入空氣，形成穩定泡沫；糖分次加入可提升黏度和界面穩定性。食鹽增加離子強度，破壞蛋白靜電排斥，降低泡沫穩定；氯化鈣的Ca²⁺使蛋白過度聚合，抑制起泡。檸檬汁有機酸調整蛋白電荷，提升穩定性。 低筋麵粉有助氣體膨脹，乳脂穩定氣泡界面，過量影響網狀結構。膨鬆劑方面，酵母產氣慢適合長時烘焙，小蘇打與強酸反應快易導致結構坍塌，建議搭配pH>3弱酸如酒石酸氫鉀，類似泡打粉，產氣速度平緩。烘烤溫度150°C佳，高溫長時使硬度增加、蓬鬆度下降。玻璃容器導熱慢有利麵糊膨脹成型。蛋白泡沫穩定性與膨鬆劑的協同作用是舒芙蕾成功膨脹的關鍵。

福爾摩沙山蛩(Spirobolus formosae)，分布於台灣北部低中海拔地區，為台灣特有種，棲息在潮濕腐質土或是爛掉的木頭中。馬陸在成長過程中，體長會增加，但體節數不變。大部分的福爾摩沙山蛩體節數在56-62節之間。每節有四隻(兩對)步足，尾部一節沒有步足的，雄馬陸除此節外，第七節也因生殖器而沒有步足，雌蟲步足公式：(體節數－1)×4；雄蟲步足公式為：(體節數－2)×4。高強度震動15分鐘後，馬陸鑽土的深度從平均值5公分變成7.375公分。馬陸為間歇性行走，雌雄無差。不同介質對於馬陸的行走並無太大影響。介質傾斜角度對於馬陸有非常大的影響，到0度以後速率明顯下降，D的速率在90度時甚至接近0。

探究水流中單擺擺盪變因的影響，確認擺盪的物理機制，用於發電裝置優化調控。單擺實驗以動能轉換參數f*X評估效能高低，於實驗中發現阻礙物兩側流速差造成偏移力並產生渦流，若渦流結構完整，說明流速差大，偏移力大。擺長越長，渦流頻率(f)降低且擺幅增大；擺錘直徑增加使f降低、擺幅及渦流直徑增大。流速10cm/s下，最優單擺-擺錘直徑5cm、擺長20.5cm、33.7g。加阻流柱(擺)可降低f增加擺幅；水流速與共振擺長有量化關係。擺盪發電組的圓筒密度接近水時有較佳的發電效益，於不同流速下，改變擺長可調控發電組之震盪頻率使之共振，增加擋板可增加發電組擺幅使發電效能提升。

我運用學姐前三年研究的結論，採用初始配對方式，針對共有格數量、角對角數量及各類模組間最佳的組合研究：「在六邊形蜂巢中如何擺放有色六邊形，可求得外圍白色六形總數最少？」且依據模組間的相互關係值，求得K值(包圍的白色六邊形總數)計算公式。 在延伸活動中，我沿用初始配對模式，找出平面長鏈形六邊形的蜂巢堆砌模式，也求得足球這種立體六邊形組合的蜂巢堆砌模式。