佳作

一、從看電視時，突然發生有感地震，家人都很慌張；到了學校也舉辦防震演習，使我們知道地震發生時，該如何來防備。可是真的強一點的地震時，大家都不知所措。 二、我們研究的重點是當地震發生時，路上交通發生怎樣的變化？我們設計了圓球體、圓柱體類和單輪車、雙輪車、三輪車和四輪車；在路上行駛時突然地震，會有怎樣的變化。 三、實驗時，我們利用廣告顏料塗在輪子上，當地震發生時，這些器具會在地震板上留下痕跡，我們從這些痕跡判斷地震當時的車子是怎樣前進的；也知道火車車廂在鐵軌上的行駛狀況。 四、建議交通部對交通工具中的安全設施，應該想出安全的方法，來保障旅客生命的安全。

我們看到網路影片，一位工程師製作了流體化床浴缸，人埋在沙中玩沙像玩水一樣！影片中透過空氣就能產生固液態轉換的模式引起我們的興趣，讓我們想自己製作流體化床沙箱。首先我們以電動鼓風機替代影片中的高壓氮氣瓶，並找到連接電動鼓風機和PVC水管的方法，製作出水管流體化床沙箱，並研究影響沙箱噴沙的各種變因與水管鑽孔的最佳方式。 我們察覺「表面產生越多沙泡」，流體化效果越好！也研發出流體化效果更佳的製作方法「氣泡石流體化床」，也就是利用透氣陶瓷氣泡石當作隔層，下方保留氣室，讓空氣切割更細、噴氣更均勻。同時歸納出流體化床四種特色：流體化、減少摩擦力、改變沙體密度、固液體轉換，根據特色想出許多應用於生活中的點子。

傳統的太陽電池大都是由矽、及I-VI 族的砷化鎵製成。除了製作程序步驟繁複外，亦需極昂貴的儀器設備，對高中生研究環境來說算是很難達到的。所以本實驗採用較簡單的凝膠方式製作太陽電池薄膜，而且採用現在最熱門的TiO2 奈米材料製作太陽電池。本實驗之太陽電池曾在早期將TiO2 粉末製作成凝膠太陽電池薄膜，除了在數種不同光敏物質添加研究外，而這次本研究採用較新式的TiO2 酸性溶液為電池製作的主要材料，其間的差距在於實驗過程中添加了噴塗酸性溶液的濾網，使產生光電子的容納空間增加許多，產生光電流效率因而提升甚多。 另外本研究一種較創新的設計是將TiO2 凝膠薄膜(thin film)長時間退火所產生的缺陷(孔洞，void)變化。由退火時間加長及退火溫度提高可知TiO2 凝膠的空洞皆變大且減少甚多。如此本實驗太陽電池的照光電流亦提升甚多。退火後凝膠型太陽電池最大光電流可達80μA，酸性溶液太陽電池最大光電流可達90μA。退火前後的孔洞變化可經由光學(OM)、電子(SEM) 顯微鏡加以觀察TiO2 凝膠薄膜表面的孔洞變化，另再配合孔洞密度計算測試(void density estimate， V.D.E.)去定量記錄退火前後的孔洞改變。本實驗TiO2 凝膠薄膜孔洞密度約為 7~9 x10E12 /㎡，最適當的退火(含退火時間、溫度適當控制下)下，孔洞密度可降至 6 x 10E11 /㎡ 以下，如此使奈米TiO2 太陽品質提升不少。

本研究提出新型動態的垃圾子母車清運模式， 此模式將超音波感測器裝在垃圾子車上，感測垃圾子車內的垃圾量，並將感測資料主動傳回伺服端，伺服端經由傳回的資料，即可得知子車內堆積的垃圾量是滿的、半滿的或是空的，並分析哪些子車的垃圾必須及時清運、或可順路清運，哪些可以下次再回收，據此資訊規劃垃圾母車清運垃圾的最佳策略，不但可節省人們等垃圾車的時間，同時縮短垃圾車清運路徑因而減少垃圾車的耗油量與碳排放量，並且解決因垃圾車沿街收垃圾造成的交通阻塞問題，又可避免因垃圾堆積造成環境的清潔衛生問題，有效增加垃圾清運的效益。

文獻中發現，「不燒香的行天宮和燒香的龍山寺，PM2.5濃度相差高達85倍」。本實驗透過比較實驗屋中密閉與通風環境下，燃燒線香後的空氣品質變化(甲醛、懸浮微粒與揮發性有機化合物TVOC)。並以4種不同香品：粉末狀香粉、標示「環保無煙」線香(香徑3.2mm與香徑2.4mm)及無標示之「傳統線香」(贈品香)進行實驗探究，研究結果發現：(一)燃燒線香時應保持室內環境通風，有助於空氣污染物質的排出。(二)若非得燒香，應選擇場所通風且香徑小的、具有成分標示的環保線香。(三)室內燃香盡量不要使用沉香粉，必要使用時也要記得保持室內環境通風。(四) 即使在實驗屋通風環境中，超過2支香燃燒即產生超標之空氣污染物質，因此實施「減香」是值得肯定與推廣的。

本研究主要探討台南市中西區某國中於2016年0206地震後校園內噴沙現象形成的原因，針對造成土壤液化的可能因素，包括土質、水、地震等因素進行實驗分析，其中取樣不同來源的土壤，探討其土壤密度、孔隙率、含水量、滲透率等對土壤液化所造成的影響。 研究中設計的不同地質組成，並透過震盪器的震盪作用，來了解造成土壤在震後重新排列、噴砂、測潰現象的成因。並透過自製水分滲透機構，來測量不同土質達到飽和所需要的時間，來了解不同地質組成對含水量的承受力。 最後設計一個固定方向的自製水平震盪機構，模擬不同角度的震波來源，對建築物的影響，進一步來推論校園中造成的噴砂現象的成因，探討相關土壤液化的防治與因應對策。

本研究主要針對預防病媒蚊發生機率和統計區域分佈，藉由蚊蟲對於不同顏色吸引度之差異，設計出一款新型的吸入式捕蚊燈。除了捕蚊外，本研究結合學校課程所學，使用3D列印設計捕蚊燈外型，透過ESP8266 模組使捕蚊燈成為物聯網的節點，除了可以控制多臺捕蚊燈燈光顏色誘捕病媒蚊外，再利用小型風扇阻斷蚊蟲飛出，使捕蚊效率提高，整體捕蚊燈的消耗功率也可連續使用。在電路板加裝光敏電阻感測，亦可自動統計病媒蚊吸入數量，再透過網路回傳資料收集至伺服器。在裝置多臺捕蚊燈後，可以同時統計區域病媒蚊的分佈，以利降低疫情發生機率。

發現阿嬤植物盆栽中只有土人參沒有黴菌生長，土人參特性經栽培土壤改良後，可成長茂盛的土人參。進行土人參抑制黴菌實驗；發現黴菌生長前噴灑土人參汁液比已有黴菌生長噴灑的抑菌效果更佳。以土人參150g＋酒精450g比蒸餾水或雙氧水萃取液，以及其他天然抗菌作用的添加物對黴菌生長前抑制效果均佳。但對已黴菌生長的吐司抑菌效果比其他添加物更好，單純酒精對已黴菌生長中的吐司沒有顯著抑制的效果，需加土人參後的確有明顯的抑菌功效。利用土人參萃取物製成的肥皂具有很好的清潔功效；經浸泡土人參萃取肥皂30分鐘後之剩餘黴菌面積，抑黴效用可持續7天後不再增加，其他清潔用品則可能繼續增長黴菌；顯見土人參萃取肥皂之抑黴功效。

地震常伴隨發生土壤液化。我們發現除了飽和土壤的液化會使土壤失去支撐力而造成建築物沉陷之外，土壤的強度也會隨含水量不同而變化，此現象是受到水的表面張力在土壤顆粒之間產生的基質吸力所影響。我們為了瞭解土壤中含水量影響的情形，設計相關實驗，以建築物的沉陷量檢測土壤的強度變化。實驗推知：當土壤部分飽和時，因水的基質吸力而使土壤強度增強；土壤粒徑越小時，基質吸力愈大，使土壤強度增強；在地震加速度介於150~600gal間時，加速度與建物沉陷量呈線性關係。而在天然土壤中，因含有扁平、粗糙的板岩碎屑、以及細粒的黏土，均導致土壤強度較純石英砂強。希望本實驗資料配合地質調查，可以更有效的掌握填海造陸、填方、河川地區的土壤強度。

福壽螺自1979年引入台灣，造成農業損失超過100億元，而台灣特有種的台灣欒樹在校園和公園大量種植，冬季落葉和修枝產生廢棄物。研究利用欒樹葉萃取液防治福壽螺，檢測其對水域動植物影響，創造雙贏契機。葉和水以果汁機粉碎，0.05%濃度浸泡二天即可致死100%福壽螺，卻不會影響田螺、蝌蚪、台灣馬口魚和果蠅幼蟲的發育以及稻米發芽率和長第一片葉的時間，但孑孓死亡27.6%、稻米高度和根長下降。研究結果證實欒樹葉萃取液在極低濃度(0.05%)即可致死福壽螺，0.1%濃度7天仍具殘效性，是有效的殺螺劑。若用較高濃度亦可抑制蚊子幼蟲孑孓，但不會影響淡水共域生存的動物和植物的發芽，是比目前普遍使用的苦茶粕更容易獲得、製備更廉價，對水域動植物更安全的天然殺螺劑。