第51屆--民國100年

目前市面上最夯的產品莫過於蘋果公司的iPad或iPhone了，使用者用手指去觸控著螢幕，而這動作似乎漸漸成為一種風潮，成為一種流行又時尚的肢體動作。然而，如何在螢幕上書寫或繪圖呢？只能用手指？好看嗎？蘋果公司公司並沒有隨附觸控筆。所以，我們特別用了一些家中常見的材料去自製價廉且實用的觸控筆，而且，由於材料的取得方便，一般人也可製作，如此就可大大提升iPad等這類平板電腦的功能了。另外，iPad螢幕為電容式觸控螢幕，其原理就是表面電流的流出(流入)，所以我們也利用有類似原理的電漿球來模擬iPad螢幕，從中找到共同點，並從其中電子軌跡的變化看見了觸控，甚至以電漿球代替iPad進行實驗，延伸了此實驗的廣度，也為實驗增添一些意料之外的趣味性。

本研究探討宜蘭縣蘇澳地區颱風或超大豪雨來臨時，地形對淹水程度的影響。結果顯示，蘇澳地區地形中心位置較低，一旦下雨，就會形成平地部分區域的淹水。蘇澳地區於2010年10月21日當天梅姬颱風帶來強大豪雨，造成土石流情況嚴重；水深最高達400cm，研究範圍內1/2的區域淹水。廣泛而大規模的土石流及山崩，導致流水宣洩不良，減緩排水速度是帶來災害的第一個原因；單日的雨量逐年增加，驟雨情況發生的機率提高，顯示出極端氣候是第二個原因。加上東北季風和颱風所帶來的共伴效應，潮位對較高的9.10月，在滿潮時期加上足夠的雨量就會造成淹水。我們所製作的模型選用油土做出平地，用ㄧ般的土做出丘陵，模型縮小比例1/5620(89/500000)是我們認為較準確的模型條件。

根據前人的報告，「水滴停留在水面上」的原因是由於「水滴攜帶淨電荷，造成排斥的作用」。經過一連串的實驗及探討，發現了一些新的現象，無法以前人的論點解釋。經歸納探討後，提出「水滴雖然會帶有電荷，但可能並非造成此現象的主因」，也提出了兩個假設，但目前尚無法證實。

本次科展的題目是鋁-空氣電池的探討研究製作，探討如何以生活中易取得之材料做出具有一般一次性電池之效能的鋁電池。在實驗的過程中延伸出探討孔隙度並附加孔隙度實驗，觀測卡片掀起之角度比較各種隔離膜材料孔隙度透氣性之大小及各種隔離膜在不同電解質溶液、濃度中的表現。

土石流依土石組成的粒徑特性可分類為礫石型土石流、一般型土石流及泥流型土石流。研究結果顯示礫石型土石組成吸水性差，激發此類型土石流的主因是瞬間的豪雨快速滙集河道產生強烈推力而非含水量；一般型土石流具相當程度的吸水性，同時因土體間隙較大水分下滲較泥流型為快，當含水量達到飽和時會出現土體下滑現象，此時若有較大雨勢即可能在300坡度引發土石流，含水量愈多發生區坡度愈小；泥流型土石流有最大的吸水性及飽和含水量，因土體間隙較密水分下滲較慢，前期雨量(累積雨量)為激發泥流型土石流的主因。本次研究五條潛勢溪流除新社東興溪屬泥流型外，其餘四條皆屬偏礫石型。根據第九河川局所提供潛勢溪相關地文資料進行礫石型土石流條件因子分析，結果顯示大興南清水溪再度發生嚴重土石流機會仍為最高，而與花蓮市民生活最親近的七腳川溪河川推力與土石含量皆不小，應是需加強監控與大雨優先撤離的潛勢溪流。

本研究用電磁波測量器、數位式溫度計、電子天平等，研究不同建材（石板、紅磚頭、大理石、瓷磚）的孔隙度，以及不同建材厚度（1.5 cm、3.0 cm、4.5 cm）對吸收電磁波、太陽輻射能、散熱效果、吸收瓦斯熱，和對硫酸的抗腐蝕性。研究結果得知，孔隙度由大到小為石板＞紅磚頭＞大理石＞瓷磚；電磁波降低％由大到小為石板＞紅磚頭＞大理石＞瓷磚；吸收太陽輻射能大小為紅磚頭＞石板＞大理石＞瓷磚；散熱速率由快到慢為石板＞大理石＞瓷磚＞紅磚頭；建材厚度越厚，散熱速率越慢，厚度對石板散熱速率影響最大。建材厚度會影響熱傳導速率，尤其對於石板的影響較大；對硫酸抗腐蝕性由大到小為瓷磚＞紅磚頭＞石板＞大理石，但在低硫酸濃度時，各建材的差距小。

「在已木質化的的葉片當中，葉片是如何延展的呢？」死去的木質部細胞將有利於運輸水分，但當葉子長大時，又如何改變既定的骨架呢？其表面下的過程及機制是我們所不知道的，因此我們設計一系列的實驗來探討。一開始的葉脈標本實驗，了解到葉子木質化程度與葉子大小無一定關聯。將葉片點上記號，發現在生長期間點位移呈等比例型式放大，由此證明葉子確實是以放大的方式成長；玉蘭樹單葉的成長一路持續，而馬拉巴栗成長時在某些週數中呈現快速成長的爬階梯現象。數位顯微攝影得知葉脈的佈局在葉肉分化之前就已決定，爾後葉脈隨著葉子成放大生長，但無法解釋已木質化死去的葉脈木質部如何一同生長延長。

本實驗研究如下：一、先探討偏光板的特性，了解偏振光所產生平行光與垂直光的互相的影響，以標準偏光板的0度當基準，可以讓全部光通過，90度是最黑無法讓光線通過。二、探討以圓形的偏光板每隔5度貼透明膠帶，了解哪一個角度會產生彩光？三、探討兩偏光版的相對角度對彩光產生的影響，四、再探討以不同(厚度)層數的膠帶對產生彩光顏色的影響。五、在偏光板固定角度貼不同層數的透明膠帶，探討兩偏光板的相對角度的彩光變化。六、不同品牌透明膠帶與光源強度對彩光顏色的影響。七、探討還有那些透明介質可以讓偏光板產生彩光。八、探討偏光板的彩光顏色互相加成和相對角度之間變化。九、觀察者與偏光板相對角度位置改變對彩光影響。十、偏光板的彩光顏色如何應用在生活上？

每逢冬天寒流來襲、氣溫大幅下降之際，一氧化碳中毒事件總是在新聞媒體上頻傳。雖然目前市面上已經有許多的一氧化碳警報器，但一氧化碳中毒事件在新聞報紙上的篇幅卻不曾遞減，所以我們想要設計出一套擁有新功能的一氧化碳偵測器，來杜絕此類的悲劇。本系統是由一氧化碳感測器與微電腦控制電路，統稱中控電路，加上通風系統以及警報與操控電路結合而成，將一氧化碳偵測器感測的結果傳至中控電路，若一氧化碳濃度過高時中控電路接收到訊號後，就會自動開啟通風設備，利用窗戶的開啟加上排風機快速排除屋內的一氧化碳，大幅減少一氧化碳滯留於屋內的時間，排除人們因為吸入過多一氧化碳而中毒死亡的機會。 因本系統的防護機構是全自動作用，所以能排除各種不預期人為失誤而造成系統失效，做到全方位保護的作用。根據實驗本系統能在半分鐘內排除一氧化碳，效果良好，確實能避免一氧化碳中毒，固本系統能全面杜絕所有一氧化碳中毒事件。

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