第51屆--民國100年

點跟點移動產生線、線跟線移動產生面、面跟面移動產生體。我們把柏拉圖多面體的點、線、面換一種方式來表達出不同的幾何性質，並使用木棒來架構另一個全新的多面體。用點線交換以及拼合產生規律的美感；如蜂窩、原子排列等等。在製作模型時、為求詳盡以及徹底了解多面體，在實驗過程中也包含定理的證明與電腦作圖。

本文以動物細胞培養方法探討Leibovitz medium L-15培養基中以海鱺血清取代胎牛血清來培養海鱺鰭細胞株(CF-2)的可行性。結果發現L-15培養基中以0%、50%、75%、87.5%及100%海鱺血清取代胎牛血清濃度來培養海鱺鰭細胞，24小時後其附著率分別為51.9%、51.9%、54.6%、26.2%及24.0%；附著細胞中含破損細胞比率亦隨著海鱺血清濃度提高而增加。以同樣條件(缺取代87.5%組)培養海鱺單層細胞，6天後計算細胞數目，發現其細胞數分別為最初細胞數的4.16、10.84、11.84及9.2倍。這些結果說明海鱺血清中雖具有影響CF-2附著的因子，但也含有促進CF-2增殖的因子。CF-2細胞過馴化後可例行培養在L15-1.25/8.75培養基，顯示海鱺血清具有大量取代胎牛血清來培養魚類細胞株的潛力。

我們改良了九年級課本中單擺實驗，研發了四代實驗裝置，而我們的實驗裝置主要是利用單擺的週期變化計算出電梯的最高速度、加速度以及平穩度，後來我們利用第三代實驗裝置測量了台北101的超高速電梯，並和電梯業者所使用的專業儀器加以比對，發現有些許的不同，因此我們分析了第三代的實驗裝置的缺點並加以改良，研發出第四代，在第四代裝置中，我們將儀器加裝粗略真空裝置以減少空氣阻力，並使用光柵作為感應器，增加數據的精確度，希望能使自製實驗裝置與電梯業者所使用的專業儀器數據相符度增加。

一、綠能安全警示止滑條 樓梯是建築物中相當重要的架構，也是個容易發生危險的地方，因此本團隊成功研發出可於使用者行走在燈光不足的樓梯時更安全的裝置－綠能安全警示止滑條，不需要任何消耗性能源，可幾乎半永久性使用，達到環保永續發展的理念。且其製作成本相當低，在傳統止滑條上安裝此裝置不需超過原成本之20%，且安裝容易，有量產化之可能性。 我們運用壓電原理，將壓電片聯接LED燈，並裝置於樓梯止滑條內。當使用者上下樓梯踩到止滑條時，內部的壓電片就會同時震動而產生電能，促使LED燈發亮，達到警示之效果。 二、多功能綠色安全警示裝置 將第一代的機構整合為一個體，便於拆裝。而機構整合方式大致上即將壓電片、電線及LED燈固定，使之不分散，且較不容易損毀。此裝置除了置於原止滑條內更容易，不需再整線外，也可做其他相當多的應用，如：發光鞋墊或貯存能量裝置等等。

本文所研發之機器，採用VGA信號產生與信號切換的方式達成時間控制，與設定。通過短接主機板接點達成強制關機功能。其運行模式為世界首見，且為目前世界上第一套無軟體介入之時間管理系統。正因為無軟體的介入，這是目前唯一一套沒有任何破解方法的系統，使用者要做的僅僅只是防止機殼被打開。而本系統之核心採用了廉價的8051構成，成本之低廉為目前產品之最。

「數字天平」常出現數學益智題目裡，或當作數學競賽訓練題，但本研究的數字天平是採用新的條件，此題於2011年1月在某研討會被提出來，當日與會者沒有人解出，題目如下：一個天平支點的左右兩側，每隔一個單位長各設一個掛勾，今有n個砝碼，其重量分別是1,2,3,...,n 個單位重，設定條件如下： 1.n個砝碼都必須要被掛上 2.每個掛勾下最多只能掛一個砝碼， 3.不考慮掛天平本身、掛勾及掛勾下細繩的重量。在天平力矩平衡的情況下，設支點左側掛有砝碼的最長力臂為L，支點右側掛有砝碼的最長力臂為R，規定符號Wn:{1,2,3,...,n}，其L+R的最小值記作R(wn)。問L+R的最小值為何。本研究得到的結論有二個部份，第一部份為： 1.R(w2)=3，R(w3)=6，R(w4)=5。 2.當n≧5，R(wn)=n。第二部份是研究重量一般化的情形，探索了任意n個相異整數重量的砝碼，得到L+R最小值大於n單位長的一些充份條件。

本研究利用超音波設備，快速從無患子果皮中萃取有效成份－皂苷，並針對會影響萃取產率的因素進行研究。結果得知—利用超音波，確實可加速皂苷成份的溶出，且在乙醇濃度95%、溫度70℃、萃取時間1hr、固液比1：25時，皂苷產率最高。再者，將皂苷萃取液應用於殺滅福壽螺之效果探討。結果得知—利用誘餌之添加，來吸引螺，確實可在短時間內，即可明確且快速判斷螺之存活情形。且在皂苷濃度4ppm以上，即可有效的將螺殺死。若先行加入發酵過的鳳梨皮，使螺覓食,可將皂苷濃度再降低，對螺亦有相同之致死效果。經由一連串的實驗結果，以天然無患子皂苷取代化學防治藥劑（含環境賀爾蒙）來殺螺，確實是可行之環保殺螺方法。讓我們一起「寶貝台灣、珍愛地球」！

本實驗利用頓頂節螺藍菌（學名Arthrospira platensis）來分解或吸收養豬廢水中的有機物質及代謝剩餘物，將藍菌漸進式馴化，以「人擇」提升其對污水的耐受度，並使用未滅菌之「原廢水」來飼養，且不添加任何營養鹽。以此藍菌分解濃度20%的原廢水，進行水質檢測及菌種濃度監測。結果於第3天達到環保署豬廢水的排放標準：化學需氧量＜600，懸浮固體＜150，有效的分解硝酸鹽、磷酸鹽及銨根等污染物質、去除臭味。所生產的頓頂節螺藍菌（俗稱螺旋藻）還可用於養豬飼料中，以期提升肉豬的品質及免疫力。已有養豬戶在50噸的大型藍菌池中測試本實驗結果，去污效果良好且可回收藍菌做為飼料。此成本低廉且有經濟效益的廢水處理法，適用於中、小型養豬戶來處理豬廢水以降低污染源。

液體「內聚力」大小與液體固體表面的「接觸力」，將決定液體與固體接觸的接觸角。燻黑的玻璃會產生碳微粒，造成液體的疏水性，探討液體親水性和疏水性在沉體和浮體時接觸角的變化。我們發明了一種簡易的方法測量液體的表面張力係數，既方便又準確；實驗中我們得到一個物體密度大於液體的漂浮體，除了一般所知的表面張力外，還有因液體表面形變所造成的浮力。另外，若兩漂浮體的接觸面同為「上凸」，或同為「下凹」時，則兩漂浮體間會有吸引力；若兩漂浮體的接觸面相異時則有相斥的現象。我們利用兩種裝置設計，測量吸力與相斥力的大小，利用實驗結果和理論分析，發現這個作用力與表面張力及接觸角有關，而且兩物體越靠近，此作用力越大。

環保隔熱杯套的製作需考量質量輕、隔熱效果好、不添加乾強劑及抗菌劑、破裂強度佳、生物易分解的材料，搭配地方特產，故選用廢棄的茭白筍殼製成的紙塗抹隔熱膠製作出紙漿用量少的杯套。隔熱膠方面，用水性白膠添加四種(咖啡粉、中空粉、活性碳及棉中空碳纖維)熱傳導差且有孔隙的粉末。研究發現，sil-32中空粉有最好的隔熱效果；比較sil-32中空粉的濃度變化，歸納出sil-32中空粉濃度越高有越好的隔熱效果。sil-32中空粉再利用隔熱紙張厚度變化對熱罐表面溫度作圖，發現含有適當甲殼素的隔熱紙張越厚時則隔熱效果越好。因為我們發現sil-32中空粉比其他隔熱粉末效果好，所以決定做中空粉不同體積大小的比較，最後發現D46中空粉的隔熱效果最好。