佳作

由於影印紙過多而無法有效的再利用，探討以溶劑分離紙張纖維和碳粉色素，找出丁酮為最佳溶解碳粉之溶劑，但後來發現丁酮將色素析出後，無法把色素與紙漿分離。使我們轉向使用光觸媒將碳粉中的色素加以分解，並以吸光度作為濃度變化的指標。改變光觸媒的劑量以及紫外光的波長，觀察吸光度的變化，並求出分解色素的反應速率級數。 結果顯示，二氧化鈦在UVA的照射下吸光度呈線性下降(零級反應)，而氧化鋅降解速率就差很多。我們把實驗對象推行至紙張上的碳粉，但紙漿含有二氧化鈦會導致無法做成再生紙，為了使觸媒再次利用，所以我們蝕刻燒杯，並鍍上二氧化鈦降解碳粉色素，結果確實可以兼具降解效果與排除溶液中多餘的二氧化鈦。

本研究源於參加Power Tech科技創作競賽，要製造一隻兼顧「接力賽」及「拔河賽」的蟲蟲機械獸。結果發現： 一、連桿越長蟲蟲移動速率越慢。 二、有軌蟲蟲較無軌蟲蟲走得快。 三、防滑貼條位於身體後段，速率最快。 四、蟲蟲後段身體過輕，導致行走翻覆；而蟲蟲後段身體過重，蟲蟲會拉不動配重。 五、重心位於後身前端或中間，行走速率最快。 六、曲柄越長，行走速率越快。 七、配重為4個螺帽、6個螺帽時，以連桿12cm蟲蟲速率最快。 八、後身高度為5公分，角度為20度的負重量最大。 九、防滑貼條貼在前段時，負重力較佳。 十、當重心位於前段，且角度介於10度到20度時，負重量增加。 十ㄧ、防滑貼條摩擦力適中，負重量最大。

泥火山依地形學觀點可分作噴泥錐、噴泥盾、噴泥池、噴泥盆、噴泥洞等類型，為瞭解影響泥火山地形成型之因素，本研究量測泥漿之泥水比例、含砂量、密度、黏度等物理性質，並以泥火山模型實驗得出模擬泥火山之形貌參數，研究泥漿物理性質與形貌之間的關係。模型實驗之操縱變因包括代表泥漿上升通道之噴口大小以及泥漿種類，泥漿樣本採自台灣南部鹽水坑、小滾水、月世界、滾水坪、及新養女湖之2座不同泥火山，共6組泥漿樣本，並用高嶺土配置不同比例之泥漿另作模擬。結果顯示泥火山地形同時受泥漿有效黏度、密度、泥水比例、噴口大小等多種性質同時影響，除本研究探討之泥漿性質外，可能受其他參數影響泥火山地形成型。

本次研究利用打氣機及簡易的變壓器製作可調整流速的裝置，透過自製的排水集氣及水位平衡裝置，成功測量出流速大小。利用示波器截取聲波的資訊，再用Excel進行傅立葉分析，可以找出複合音的頻率。我們自製塑膠笛發現，頻率的大小與氣流流速、氣流到尖劈的距離、空腔體積、指孔大小皆有關聯，於是我們製作不同的塑膠笛，找出它們之間交互作用的關係，最後推出頻率之通式，再用此方程式找出音階，設計了伸縮笛、合音笛伸縮版及指孔版等三種樂器。最後利用透明塑膠管和乾冰，觀察空腔共鳴時，內部氣流的流動情形，找出塑膠笛頻率振動的原理，和實驗結果互相呼應。

「減量是王道」─利用雷射切割機、壓克力板、螺絲、針筒等器材，設計並製作微型電解水器，除完成各種電解質測試外，並探究電解變因，精確量測法拉第常數。「回收是責任」─善用電解原理，探究銅離子的回收率成因；最後回收科展實驗的所有廢液，減低科展實驗對環境的衝擊。 最耐腐蝕的電極實驗發現，黑化處理的鎳鈦合金電極電解NaOH溶液時，其氫氧體積比最接近理論值2.02，SEM圖亦顯示其材質抗腐蝕能力強。回收率的探究發現通入的電流強度越高、越酸或添加螯合劑，會造成回收率下滑。 利用電解法可完全清除實驗廢液中的銅離子，免去強鹼的使用；整個回收過程約損耗216瓦‧小時，折合0.216度電。

本研究利用無人機可自主起降並執行任務，高度機動性的特點，自行發展一套即時監測系統，選擇市面上便宜且成熟的飛行載具，搭配各種感測器如溫溼度，MQ3酒精感測器、PM2.5空氣懸浮粒子偵測…等，先經重量評估後測試運行，再經重心計算，自製零件基座固定，PID測試、最後撰寫程式，將感測器資料即時透過無線訊號傳輸到控制端螢幕，除了能遠端即時監測數據外，並能降低零件成本，提高模組操作上的彈性。 實驗顯示本研究自製的無人機的自動化監測系統，能精準且迅速的取得各種監測數據，對於高空、災害現場或人員難以抵達等狀況將有助益。此外，運用無人機做為機動式監測站，將能有效補足現行定點監測站及人員稽核的不足，在未來應用更是無可限量。

本作品從解決科學研習月刊中的一道題目著手：《八隻青蛙》，給出了「有幾片荷葉有青蛙」與落點的一般式。而且我更延伸原題，定義出新的「停車場問題」，不但找到Cycle的一般式和落點的快速演算法，還發現了原題與新題分別欲求的解答，兩者之間存在數種對射。最重要是發現了停車場問題Cycle和巴斯卡三角形的關係!

透過實驗知道各色蔬果富含螢光物質，只不過有些蔬果的螢光物質並不是特別明顯。蔬果去皮、不去皮並不影響實驗結果，蔬果的螢光物質與其果肉有關，而和果皮無關。且相同顏色的蔬果，其螢光物質的顏色並不相同，可知螢光物質所呈現的顏色和蔬果的顏色並無直接相關。接下來，我們找出萃取蔬果螢光物質的最佳條件是泥狀份量：水量：沙拉油為1：1：0.5、加熱時間為水加熱二十分鐘、油加熱十分鐘，且蔬果要新鮮並磨成泥狀、加熱時需攪拌。我們利用蔬果螢光物質只有在UV燈照射下才會顯色的特性，設計出隱形墨水。在未照射UV燈時，並不能明顯看出所書寫的字，但在照射UV燈後，就能看到發亮的字體，且書寫在白色紙張上的效果最佳。

風吹過物體後，會在物體的後面形成無風的區域，本研究及透過自製的儀器測量，並描繪出在不同情況下，無風區的形狀及大小，且驗證無風區面積大小與阻力的關係。

本研究利用一種不需藉外加幫浦，以重力驅動即可自行使液體流動且形成層流的系統。因微流道的尺寸夠小，足以形成層流，再由系統中入口、出口儲液槽的高度差、毛細現象以及表面張力，驅動流道中的液體、形成流速穩定的層流。由層流的性質得知，死菌只能隨流層前進，而因活菌有運動能力，能自由分布於系統中，如此便可將死亡及活力較差的大腸桿菌從中分離，並探討各種影響細菌分離的機制。