全國中小學科展

佳作

黑白配-紅姬緣椿象的孤雌生殖和不同種交配

本研究是針對紅姬緣椿象(Leptocorisabdominalis)的孤雌現象及異種交配做探究。在孤雌現象方面,紅姬緣椿象不用交配也會產卵,但是孵化率不高,孤雌生殖的雌椿象產的卵和經過交配的卵外觀和顏色上有明顯的差異;雌椿象會多次產卵,產卵數會隨著產卵次數增加下降;另外,我們以小紅姬緣椿象(Leptocoris augur)作為孤雌生殖的前置實驗,發現小紅姬緣椿象卵孵化率也不高,卵的外觀也和一般椿象產的卵有差異。在異種交配的研究結果發現,紅姬緣椿象不會主動和小紅姬緣椿象交配,兩種椿象強迫交配,會產卵,孵化率也不高。本研究更發現,紅姬緣椿象的雄椿象也會產卵,但是不會孵化。

無死角顯示器

由於傳統的汽車後視設備皆侷限於前門,但根據過去交通事故發生的統計資料顯示,因後門開啟不當導致肇事的比例遠高於前門。本研究基於此觀點乃研發一套實用的汽車監視防護設備,透過各種簡易電子零件的組合建構一套完整的汽車後門監視防護系統。透過實車測試,證明此設備的實用性與可行性,且能立即加裝至實車上造福廣大車主。

瘋繩綁--我的鞋帶不鬆綁

鞋帶的綁法很多種,我們平常並不在意,但是掉鞋帶這件小事卻常常影響到我們,\r 除了浪費時間,還會造成運動阻礙,甚至危害安全。所以,我們決定調查及統計各種不\r 同的學生運動鞋鞋帶綁法,試著找出既方便又不容易掉的優良綁法,再試看看能不能通\r 過我們設計的嚴苛測驗,讓我的鞋帶再也不鬆綁了。

『蝽蝽』欲動--小仰蝽運動模式之探討

小仰蝽(Anisops)是一種特別的水棲昆蟲,以擺動後足之方式前行。我們針對他的外觀細微構造進行觀察,並分析其擺動流程。從中,我們確定了後足腿節擺幅與其運動方向、運動路徑長之關係;後足脛節與跗節對於調整接觸面,以及平衡與穩定之功能;還有蟲身降低摩擦力之策略。並期盼能將結果推廣至更多水棲昆蟲運動方式的解釋及其模型之建構上。

保險箱駭客~行列、奇偶數的相關性

以「保險箱駭客」的問題出發,討論在偶偶棋盤、偶偶不相等棋盤、奇奇棋盤、奇奇不相等棋盤、奇偶棋盤中,符合行列奇數和行列偶數的各種可能。接著歸納出棋子總數的規則,找到其中幾個例外情況以及特殊的性質。利用棋子數的「增加2」與「增加4」,找出棋子的排列方法。並且,從中學習科學研究的方法,以及了解奇偶性質與行列的關聯。

『隔隔』不入之汽車防熱

我們以四個研究過程來了解汽車車廂溫度上升的原因,經由研究過程一:探討影響車廂內溫度上升的原因,我們了解汽車車廂溫度上升的原理其實和溫室的原理是一樣的,而影響汽車廂內溫度的因素包含了:1.汽車停放在太陽下的時間;2.太陽照射的角度;3.汽車的材質;4.當天的氣溫。經由研究過程二:探討不同的材質對車廂隔熱的效果,我們發現若要有效的隔熱就必須要針對汽車不同的位置與材質以適當的材質作隔熱,例如玻璃處須以可以阻隔、反射光的材質作為隔熱,如鋁箔;鋼板則以可以隔絕鋼板熱傳導的物質,如保麗龍,才能有最好的隔熱效果。經由研究過程三、四:探討顏色對隔熱的影響,我們發現顏色對隔熱的影響並是不明顯,隔熱物質本身的性質對隔熱果的影響較大,如任何顏色的棉質布效果都比玻璃紙好。

倒車攝影機影像之變形校正

與傳統的鏡頭比較起來,廣角鏡頭可取得較大範圍的影像,所以廣泛地運用在很多地方,例如倒車攝影機、內視鏡、防盜警眼等,但是其影像會有很大的變形失真,容易造成人類眼睛的錯覺與誤判。本篇研究以倒車攝影機為例,使用了多項式函數來校正其影像的變形與失真,從程式實作的校正結果看來,我們的方法之效果還不錯,相信同樣的模式可用來校正其他使用廣角鏡頭的儀器設備之變形影像。

模擬衛星對地運動

本實驗設計一個模擬衛星裝置,記錄運行中的衛星投影在自轉地球上的軌跡,以相對運動之概念加以分析,尋找影響軌跡的變因。並以實驗找出的變因為參數,設計電腦模擬動畫,模擬各種不同的軌跡與實際測量結果對照。應用實驗歸納出來公式驗証福爾摩沙衛星的數據。

空氣中的海綿寶寶-絲蘿吸水特性的研究與應用

本研究在了解絲蘿適應空中棲地的結構,從而應用於仿生織物。絲蘿葉片佈滿鱗片,鱗片的排列及其上的紋路有利毛細現象導水至中央的輸水孔,此導流性質使水分可快速傳遞並吸收。絲蘿烘乾之後,降低76%含水率,更能吸收水蒸氣,而鱗片排列略變紊亂,有助於短暫防水及橫向擴散水分。評估烘乾絲蘿作為仿生衣物的優劣,發現其吸水力僅略低於具特殊織法的排汗衫13%,但因適當的多孔排列,排水力反而較佳;鱗片為纖維質,具親水性,能吸附較多氨水及亞甲基藍,具除臭效果;排列所形成的多孔效應,使易散熱,再以凹面鏡造型,使具抗輻射能力,可使身體涼爽。棉線也是纖維質材質,但缺乏導流及抗熱效果,若能應用鱗片結構及排列,將有助天然排汗衫的研發。

純天然農藥-印度梨型孢真菌的探討

Piriformospora indica 為一支可被獨立培養的植物根部共生菌,在農業上有極大的應用價值。然而,活體需要每月繼代,十分麻煩,而冷凍乾燥的P. indica保存時效比活體長,具有共生能力,輕且易碎、容易生成粉末,不管是學術用途價值還是實際應用價值都極高。冷凍乾燥的P. indica於Kafer活化六小時效果最佳,然而以水活化六小時最為實用。P. indica的孢子更可比一般真菌承受溫度較高的熱應激。但是,P. indica並不是完美真菌,雖然學術界目前都回報P. indica的優點,然而本研究發現其有可能負面反應,在將來開發為生物農藥時需要多加注意。本研究也同時發現P. indica對於青枯病原菌的抗性,增添P. indica的研究價值與外來用途 。