佳作

雖然數位化時代，用紙需求下降，台灣每人每年的用紙量還是高達190.5公斤，使用的紙漿就來自熱帶雨林。 造紙一定得砍樹嗎，熱帶雨林孕育了地球上50%的生物，雨林是地球之肺，雨林消失，除了大量物種滅絕之外將加劇全球暖化速度。 本次實驗採用菩提葉來造紙。運用四種添加鹼劑的熱煮方法獲得紙漿，且都能順利造紙。但熱煮法耗能，強鹼使用有危險性，廢液的處理很麻煩。 我們以微生物分解法來分解菩提葉纖維，製作添加酵母菌、乳酸菌、土壤益生菌、生態池底泥等常見微生物製作分解液，發現短短14日，微生物就能將菩提葉分解出纖維了，也都能順利造紙，樹葉造紙能依地區特有植物來製作獨一無二的紙張，再運用天然染染色方式讓紙張的用途更廣！

生活中物聯網家電產品越來越多，想讓家電融入物聯網技術則需要花掉很多錢去購買新的家電用品，因此本研究希望開發出讓舊家電也能銜接物聯網的作品。調查了市面上的許多物聯網家電後，發現廠商各有各不同的控制介面，未有一種共同的控制介面可以彈性、方便的使用。綜上所述，我們串接各種感測器並透過Google App Script實作出可模組化的智慧插座。由分散式架構感測器來控制對應的家電是否該開啟或者是關閉，並調整該插座所控制電器的狀態，如冷氣的溫度調節。其中控制介面透過串接google API設計出可利用google calendar即可對智慧插座排程的功能，更進一步的我們更呼應Web of Thing (WoT)製作出利用網頁，透過不同載具即可監控各感測器的狀態，讓使用者可以依據狀態彈性控制各種電器。

本作品為一種架構在雲端物聯網服務上，透過手機APP雲端控制魚缸魚飼料投放的餵食器，適用於小型觀賞魚飼料的投放。我們使用聯發科技創意實驗室所製造的物聯網裝置－LinkIt ONE做為本餵食器的微電腦控制板，結合該公司所提供的MediaTek Cloud Sandbox(MCS)雲端服務，由手機的雲端APP經由無線網路雲端操控LinkIt ONE板子上的數位訊號輸出，藉由這個數位訊號啟動小型步進馬達，再經由步馬達轉動用3D繪圖軟體Sketchup繪製與3D印表機列印的魚飼料餵食器，達到由手機APP雲端控制魚飼料投放水簇箱的功能。

本實驗以銅板、不鏽鋼板、壓克力板、膠合木片與塑膠瓦楞板，以雷射雕刻機切割不同直徑圓板來實驗，並以高中物理方式簡化克拉德尼圖形理論，並由各種材料的同心圓板振出克拉德尼圖案，找到與理論相近的實驗結果。 實驗中發現許多與高中物理課本中理論的矛盾之處： (1)若要用高三物理的直線駐波公式找到材料波速，需要經過重力的修正項。 (2)壓克力片只能振出同心圓的克拉德尼圖案，木片和塑膠瓦楞板則無法振出同心圓圖案。 (3)不論任何材料，頻率的改變皆會影響波速。 本次科展的過程發現，網路上多為金屬板的克拉德尼圖案，極少壓克力與同心圓板材的實驗數據，實驗後發現，各式板材的速率與圖形的變化與銅板稍有不同，可做為不同材料間的比較依據。

所謂的放熱式漩渦，推測是一種類似對流的結果，由於水結冰前(4℃→0℃)體積變大而往上流動，加上與水中所析出氣體的逃逸路線(往上)相同，提供漩渦的動能，實驗發現渦流的旋轉方向皆有可能，故應屬於水體為平衡渦流動能系統的因應結果，導致整體旋轉的方向會保持一致。 所以我們利用色素水在結冰前的純化作用，從所排擠出的色素範圍形狀，及溶解的氣體由水中析出後的行進路徑來觀察，便能看出水體在凝固前，放熱式漩渦所形成的特殊結構，研究發現： 水在凝固結冰時的型態會受到容器的形狀、大小及冷卻部位差異的影響，就算不同的獨立水體靠近後，依舊會彼此相互影響，這些都會產生不同型式的放熱式漩渦流動。

在實驗過程中意外發現特定比例的乙醇水溶液會出現流速的極值，及溶液混濁的現象，因此引發我們進行有關"微胞"的研究，像是廷得耳效應、布朗運動、鹽類對膠體粒子的影響、微胞的形狀，進而探討不同碳鏈醇類長度、不同濃度、不同波長的光以及不同醇類的影響。此外，我們利用分光光度計量與電導度計測不同種類溶液的吸光度與導電度。

常用防治病媒蚊有物理及化學性防治。有些水域無法移除，故生物防治日益重視。台灣未曾利用渦蟲進行蚊幼蟲生物防治，我們利用本土淡水渦蟲Dugesia japonica控制登革熱病媒蚊幼蟲數量評估。渦蟲屬群體捕食，捕食蛹及1到4齡白線斑蚊幼蟲，利用分泌黏液纏住幼蟲並吸食。12小時內10隻渦蟲捕食1、2齡幼蟲數量高達125隻，以每5隻3、4齡幼蟲投放1隻渦蟲(5:1)防治效果最佳。改變變因如光線、水深等，不影響其捕食能力。渦蟲在含液態肥料或孳生蚊蟲環境下，生存亦不受影響。最後模擬野外投放證明渦蟲100%控制白線斑蚊幼蟲孳生。若環境無蚊幼蟲，可以有機質及小生物維持族群數量。綜觀之，以渦蟲防治登革熱病媒蚊幼蟲具有高度潛能，未來持續進行野外研究。

1. 對於任意三角形都會有一個內切圓，但不是每個四邊形都會有內切圓。具有一個內切圓的圓外切四邊形其兩組對邊長度和是相等的關係；此圓外切四邊形的面積也是該四邊形半周長與內切圓半徑的乘積。 2. 本研究藉由原本可能沒有內切圓的四邊形的一組較長對邊上的點，連接成一條對邊連線段，將四邊形分成兩個有內切圓的小四邊形，或是推廣分成三個、四個甚至更多個具有內切圓的小四邊形，嘗試找出這樣分割的對邊連線段長與原四邊形的四邊長的規律關係。 3. 只要有內切圓存在的四邊形，不管該四邊形分割成一個或兩個或更多個，則此原四邊形面積與諸個小四邊形半周長和內切圓半徑之間的關係式也有一定的規律存在。

本次研究主要想針對各式的彈簧圈進行波動的相關研究，因為彈簧圈本身的彈力常數小，因此以懸空方式施以擾動來探討波的特性實在不易，若置於桌面上拉長則因摩擦力的緣故也不易實驗。經過多次的實驗嘗試，我們把塑膠彈簧捲成圓圈，平放在平台上以旋轉式振盪器振動，發現有些彈簧會在特定的外加頻率下，不論何種材質的平台，可以讓轉動及旋轉的運動能量大幅降低，進而以物理原理推論捲起來的彈簧自然頻率與彈力常數的相關性。金屬彈簧圈與塑膠彈簧圈於本研究中有非常創新的發現，除了在自然頻率時彈簧的旋轉與轉動明顯下降外，還有發現彈簧圈的順轉、逆轉與內旋、外旋，在接近自然頻率前後，運動會有明顯的方向改變。

2010年甲仙地震與2016年美濃地震的斷層接近東西走向，我們發現：兩地震的震央位置、震源機制、規模等特性都非常接近。我們推測造成甲仙與美濃地震斷層形成原因可能相同。利用黏土模型與地震活動資料的分析，我們可以說明由於覆瓦狀構造的老斷層覆蓋在較新斷層的上方，使地震越往西部越深。臺灣西南部是受擠壓形成的逃脫構造，對照黏土模型的結果，因黏土受擠出作用，出現共軛的平移斷層組，在持續推擠下會形成再發育的逆斷層，且產生新的共軛平移斷層組，並都被覆蓋在較早的逆斷層之下，說明甲仙與美濃地震的斷層發育機制是擠出作用造成斷層呈現東西走向；前者深度較深是覆瓦狀逆斷層下方新發育的左移逆斷層，後者是時間序列中較早發生的左移逆斷層。