因為桃園區會稽里轄內靠近虎頭山具有2條土石流潛勢溪流，透過實地考察與資料收集，瞭解桃園區土石流潛勢溪流之成因。模擬「降雨時於表土土壤石礫空隙下產生之水流」觀測土壤含水量與水流侵蝕土石量之關係，與模擬「發生部表土狀態」，觀測土壤含水量與發生部坡度之關係。實驗結果發現，當土壤含水量越達飽和時，此時土壤黏性越高較不易因水流而沖刷，發生部崩塌坡度也大，較不易崩落與滑動。但土壤含水量一超過飽和，黏滯性下降，大量崩塌滑落的發生部坡度快速下降，表示此時的土石因泥水下滑力容易滑動且造成土石流。

觀察肥皂泡置於平行電板中時產生變形，本研究探討此現象並提出相關解釋。經由實驗發現肥皂泡在電場下的形狀是橢球的一部份；肥皂泡在施加電場前後的高度比與寬度比是兩電極板間電壓的二次曲線，且離心率與電壓成正比關係。透過觀察肥皂膜的光學性質、分析皂膜受力以推測其電學特性，確定系統之電荷與電位分布，進而提出理論模型計算系統能量，解釋平行電板間肥皂泡之變形現象。

長鞘寬頭實蠅經常出現在大花咸豐草上，在彰化縣沿海地區、1號省道沿線及八卦山區的九個調查鄉鎮市皆可發現，沿海地區統計的數量最高，約29.05%，從107年12月至108年5月在學校附近調查長鞘寬頭實蠅，發現在六個月內，長鞘寬頭實蠅穩定的出現在大花咸豐草上，而在三大調查區域內個體間並無地域性的差異，雄蟲體長約3.58mm，雌蟲體長約4.76mm，僅有翅膀上的黑色斑點有些許差異，雄蟲有極短的交配器，約0.1mm，雌蟲有較長的產卵管，約0.5mm，雄蟲會主動尋找雌蟲進行交配，交配前並無求偶行為，交配時雌蟲會將產卵管以90度垂直往上和雄蟲交配器結合，在生殖行為實驗中，每隻雄蟲都會找到雌蟲交配，雌蟲大都會和裝置內所有的雄蟲交配。雄蟲有明顯的空間競爭行為。

本研究使用牛血清白蛋白（BSA）、穀胱甘肽（GSH）、金屬離子合成金屬奈米螢光團簇，並以正電高分子包覆金屬奈米螢光團簇及葡萄糖氧化酶（GOx）形成複合材料。此複合材料中的葡萄糖氧化酶與葡萄糖反應，製造出過氧化氫，以過氧化氫改變金屬奈米螢光團簇表面特性，使螢光強度減弱，間接偵測葡萄糖濃度。 本研究探討出合成金屬奈米螢光團簇之最佳條件——以穀胱甘肽輔助之牛血清白蛋白金奈米團簇（BSA/GSH-Au NCs）可產生最佳螢光效果，並分析出金屬奈米螢光團簇之螢光淬滅效果與葡萄糖濃度成對數函數，其檢量線之相關係數為0.994，且金奈米團簇在血液中對葡萄糖具有專一性，可穩定進行血糖檢測。另外，本研究找出最適當的正電高分子殼聚醣（chitosan）及其最佳包覆濃度0.05%，用於包覆金屬奈米螢光團簇及葡萄糖氧化酶。最後以殼聚醣包覆之牛血清白蛋白∕榖胱甘肽金屬奈米螢光團簇及葡萄糖氧化酶複合材料（BSA/GSH-Au NCs / GOx @ chitosan）進行葡萄糖檢測，其螢光強度變化量與葡萄糖濃度之對數檢量線相關係數為0.971。本研究開發出一套靈敏、快速、穩定的葡萄糖檢測材料，並期待未來能運用於實際的人體血糖檢測上。

為了預防在溪邊戲水造成的憾事，我們模擬水流經障礙物的流動，計算波紋中心曲率大小，探討障礙物後方水流的狀況，發現如下： 水溫越高，水流越紊亂；若障礙物大小佔河道的1/3~2/5時，水流容易被吸入後方區域，較為危險；若障礙物越尖銳或水流與障礙物夾角約30度，障礙物後方流速差異大，也須特別注意。若前方障礙物較小或與後方障礙物相同大小時，前後排列距離較近，可能會有被吸入的風險；前面障礙物較大時，後方安全區域則會變大。若大小相似障礙物左右排列距離較近，須注意兩側水流；若兩不同大小的障礙物排列距離較遠，則須注意小障礙物附近的區域，有可能被沖擊的危險。盡量避免以上的狀況，以保護自身安全。

乳癌為最常見的婦女癌症，轉移後之乳癌具有極差的預後與較低存活率，直至目前尚未具有效抑制乳癌轉移的藥物，因此研發一個有效抗轉移的藥物是極為迫切的。許多研究指出促發炎因子如GDNF、STAT3、JAK和腫瘤的轉移有密切關聯，因此本研究使用一個含有多味具抗發炎效果的中藥複方CR-1，探討其是否能應用於抗乳癌轉移。在動物實驗結果我們看到CR-1能夠有效的抑制腫瘤的生長，為了進一步研究將此複方之成分，依循中藥水煎與酒煎的概念處理分為:水層 (CR-1-WF) 與酒精層 (CR-1-EF)。經由Cytokine array指出CR-1-WF處理過後的乳癌細胞，GDNF、CCL5、IL8等與轉移高度相關的促發炎因子表現量有明顯下降。在癒傷實驗和transwell migration assay我們發現CR-1-WF能夠顯著抑制乳癌細胞的移動。這些實驗結果皆顯示未來CR-1有可能成為一個抗乳癌轉移的藥物。

鐵是植物生長的必要營養元素之一，土壤中的鐵含量雖然不低，但受限於含鐵礦物的溶解度使得鐵的有效性低，植物對鐵的吸收因此受限，進而影響人類的鐵攝取量並造成相關的健康問題。欲提高植物對鐵的利用效率，必須先了解植物對其吸收之相關機制，主要關鍵之一為植物根如何改變根圈環境以控制鐵吸收的有效性。 本研究以水稻為對象，探討水稻不同根部泌氧能力，對水稻根部鐵膜組成、鐵吸收效率，及其對其他營養元素吸收的影響。我們藉由遺傳篩選方法，選殖出較不易生成鐵膜之突變株(#878)，透過比較野生型與突變株 (#878)水稻生理性狀之差異，發現通氣組織的生成為控制根系泌氧的影響因子；此泌氧能力會使根系周圍的鐵氧化，並於根表形成一層含有鐵氧化物的沉澱 (即鐵膜)；而鐵膜的生成會影響水稻營養元素的吸收，其中鐵膜對陽離子型態的營養元素有較好吸持效果。

自轉是塑造恆星演化的關鍵物理因素（A. Maeder et al. 2012），然而，在一些研究當中，模擬恆星演化仍會選擇忽略旋轉的影響（Pietrinferni et al. 2004），這開啟了我探討自轉在恆星演化扮演的角色之興趣，於是展開以下研究。MESA（Modules for Experiments in Stellar Astrophysics）為一專業天文物理界中普遍使用之電腦程式，能模擬各種恆星演化場景，本研究藉由MESA模擬不自轉至具自轉程度差異之恆星演化模型，探討其演化過程之變化及最終狀態之差異。研究結果分析發現自轉混合導致不同殼層位置之元素有更好的對流性，因而產生較好之化學同質性質 (Chemical Homogeneous)，而自轉效應在驅使恆星進入presupernova階段亦有一定程度的重要性。

本研究創新使用一種生物可分解之離子液體作為鋁空氣二次電池之電解質。與文獻上使用的高價且含毒性的咪唑類離子液體相比，本研究合成的離子液體原料為甘油與氯化膽鹼，均為成本低廉且對人體無害的環保材料。延續過去參加新竹市中小學科展題目「可撓性輕量化鋁空氣電池」的成果，此次國際科展的內容更進一步延伸為可充電式的鋁空氣二次電池，除了電解質的創新外，亦包含電極方面的革新，如陽極除了採用純鋁外，另探討使用鈦鋁合金來減緩腐蝕。在空氣電極方面，除了添加活性碳來增加吸附氧氣的表面積外，另添加二氧化錳來增加氧氣還原的活性。

在理化課老師介紹過巴克球，體育課踢過足球，兩者外型相同，但足球好圓，我們好奇這個多面體是否接近球體。 研究方法為選定正多面體及截角多面體，從十種多面體分別計算表面積、體積與其外接球表面積、體積的比值。 研究過程中，首先我們計算組成面正多邊形面積，其中以正五邊形及正十邊形，運用黃金比及複雜的根式計算，再計算多面體表面積。接著逐一推論多面體的外接球半徑、面心距，來計算多面體體積。最後數值分析這些多面體的覆蓋率與填充率，以數據為證，來說明巴克球確實相當接近球體。 本研究附加價值在於我們完全「沒有」使用三角函數，純粹以國中階段數學基礎進行研究。