臺灣

本研究主要探討三個部分：如何從有機物中取得碳點、此碳點在不同條件中的穩定性比較，以及碳點的應用。 結果顯示，一般的食物（如本實驗用的洋蔥）能透過烘烤的方式，由燒焦處沖刷下具有親水性的碳點（簡稱洋蔥碳點），這樣的碳點在紫外光照下會激發出藍色螢光，可穩定的分散於水溶液中。探討不同環境對碳點螢光強度的影響時，我們發現洋蔥碳點在NaCl溶液濃度0到1.0 M之間、紫外光照射0到60分鐘之間、pH值3.0到8.0之間有良好的穩定性。碳點的螢光特性可應用在生物顯影與金離子檢測中。前者結果顯示，洋蔥碳點與細胞混合後，在紫外光照下可清楚描繪出細胞輪廓；後者可透過螢光淬滅的程度與金離子濃度做出回歸直線圖，以線性方程式即可求得金離子濃度。

利用硫酸銅進行電鍍實驗，我們發現了與預期不符合的結果，所以進行了這個研究，在這個研究中，我們探討了電流大小、正負極距離、電鍍液濃度、被鍍物角度、使否攪拌、是否外加磁場以及電鍍物的溫度對電鍍完成度以及均勻度的影響，並探討了電鍍時產生黑色物質。我們發現電鍍產生的黑色物質應該是結構鬆散的金屬銅，而要避免產生黑色電鍍表面並電鍍均勻，必須提高硫酸銅濃度，避免太大的電流，並攪拌溶液。

全球性氣候變遷，一般的種植常因無法順應調節而產生病害，合併蟲害傳染時更須使用化學農藥。現今新興的農業設施有溫室栽培、魚菜共生及植物工廠等，但仍存在著介質控管、溫濕度控制及成本過高等問題。 本研究自行設計製作「植物箱」，運用替代光源及冷熱蒸散原理，模擬取代自然環境中之最佳光照、溫度與溼度，建立適宜植物生長的環境。實驗結果顯示：一、T5燈管能模擬陽光的輻射熱能和光度，配合紅藍光比例及定時器，可控制光照時間及取代陽光照射。二、水冷機控制貯水槽溫度，結合風扇向上吹送，有助水氣蒸發與凝結，達到溫度控制。三、溼度控制器結合風扇向下吹送，有助水氣吹送，形成循環對流，達到溼度控制。四、自製密合及低功率的「植物箱」為智能環控，可避免病蟲害及農藥的使用。 在未來可創造極大的經濟價值，以更節能環保的方式與地球永續共存。

黑棘蟻（polyrhachis dives）為台灣常見本土的大型蟻種；它體型碩大容易觀察，是了解馬蟻生態重要的蟻種，同時也是入侵本島、危害環境的紅火蟻剋星。黑棘蟻對溫度、濕度、食物及水源十分依賴，環境不良便會強力的遷徙。本作品採用剪枝法摘取蟻窩，保持黑棘蟻完整的族群，放置於智慧型黑棘蟻觀察箱飼養。智慧型黑棘蟻觀察箱有以下的特點：1.觀察箱配有Webduino晶片控制溫、濕度感應器自動控制排風系統，使觀察箱保持最適合的環境。2.利用水位感測器及沉水馬達自動補水。3.利用google表單自動紀錄觀察箱的環境變化。4.利用網路遠端操控觀察箱。

本實驗符合綠色化學宗旨，以太陽光驅動奈米粒子生成取代以往加熱冷凝迴流的製程，將四氯金酸與還原劑檸檬酸鈉反應，合成金奈米十面體。研究涵蓋：一、比較照光與非照光條件，發現照光條件成功機率較高。二、探討金奈米對不同陽離子的檢測靈敏度，比較肉眼觀測與UV-Vis測量之差異。三、探討金奈米修飾穀胱甘肽對不同陽離子的檢測靈敏度，發現修飾後，含特殊官能基，使靈敏度提升，以鉛離子為例，以肉眼觀察溶液顏色由酒紅色轉為藍紫色，偵測靈敏度為10 ppt。四、依據世界衛生組織對飲用水中要求鉛離子含量需少於10 ppb，故針對周遭環境不同水質，進行檢測。此偵測材料為非選擇性試劑，是一個廣譜示警試劑，可以對多種金屬均有反應，水質一旦汙染即可變色。

行道樹開花後的大量落果，造成騎士生命的威脅。因此，我們希望能使用迅速又有效的方式來清除落果，減少因落果而導致不幸的事件發生。 我們先了解落果對車子行進的影響，於是討論想要製作一個能結合腳踏車、清除落果的掃除機。本實驗探討掃除器對清掃數量的作用、動力對推進器的影響、網子對清掃數量的影響，最後製作『霹靂mouse』，並且改進它的缺點。改良後的『霹靂mouse』，清除落果的成功率提高，對騎士安全有很大的幫助。 我們改良「霹靂mouse」在教室裡移動，清除地上垃圾，加強環境的整潔，並且運用「霹靂mouse」來清除粉筆塵灰，防止空氣高含塵量進而影響我們的健康，除塵效果都能大大提升。

本次研究中，我使用Arduino 單晶片微控制板自製了細懸浮微粒偵測器，用來測量PM2.5的穿透率，以達量化懸浮微粒的效果，實驗中發現，使用摩擦起電的方式因為電場太小無法有效吸附懸浮微粒，接著使用平行電網，發現吸附能力與電壓與總表面積有關，因而改採電纖維通以高壓電的方式進行濾淨，其吸附率約達52%。在整個實驗中我使用Arduino單晶片微控制板控制數據的擷取、分析，與節電系統的調控，做出了一個兼具輕便、低成本、與節電環保的懸浮微粒清淨器。

本研究主要提出新的圓錐曲線製造方法。首先，若B0B1B2B3B4為三梯五點形，則其頂點必落在一拋物線Γ上，且B0、B1、B2、B3、B4也會落在與拋物線Γ的軸平行的五條等距平行線上，當固定其中四點而改變其中一點在平行線上的位置時，則會出現橢圓、雙曲線、二相交直線與二平行直線。第二，由一個點列l(Ak)k=14 往平面上一點B0投射，滿足→BkB0=k→B0Ak得Bk，k=1,2,3,4，依→A1A2:→A2A3:→A3A4的不同比例，{Bk}k=04會落於不同二次曲線上。第三，我們分別分類兩個線束基線夾角與線束中心在平面上的相對位置、兩個基圓上點與點的角度與圓心的相對位置，用以製造各式的二次曲線。最後，我們定義了三個線束特定的對應方式，得到六個對應點共橢圓的性質。未來，我們希望能探討更多個線束的對應結果。

電磁攪拌器於生活中的運用越來越多，如奶泡機、攪拌杯。網路有分享利用各種回收資源製作的視頻，模仿製作卻發現不能運轉，使我們決定要解開電磁攪拌器穩定運轉的秘密。本研究先模仿網路視頻製作2部攪拌器，找出影響穩定運轉的變因有：馬達性能、旋轉磁鐵的大小與排列、轉盤與攪拌子的距離、攪拌子大小及形狀等。自己設計攪拌器驗證實驗結果。研究發現：增加轉盤的重量提高負載，可以降低馬達的加速度及轉速，搭配厚度5毫米、直徑2或3公分的磁鐵NS並排相吸，形成長度4到6公分長的磁鐵轉盤，再調整旋轉盤上磁鐵與攪拌子的距離，可使2.5公分長的各式商用攪拌子非常穩定的旋轉。利用回收電腦硬碟製作電磁攪拌器，既環保又能化腐朽為神奇。

本研究以方便取得的材料及簡易的操作程序，發展新穎且對環境無害的氧化鋅凝膠製備法。實驗首先尋找製備氧化鋅凝膠的方法，接著探討影響凝膠形成的因素，包括電解質種類、電解液濃度、電解液添加酸或鹼、外加磁場以及反應金屬的形狀等。最後針對製備的氧化鋅凝膠進行吸水性、紫外線遮蔽程度、導電性及發電效果等測試。研究結果顯示，鋅線圈與表面為氧化銅之銅線圈於食鹽水中反應速率較快，是製備氧化鋅凝膠的較佳方式。氧化鋅凝膠可吸收自身質量一倍以上的水，能遮蔽75%以上的紫外線。另外，氧化鋅凝膠發電最高電壓可達140毫伏特，最大電流可達70微安培。本研究能以簡易方式製備氧化鋅凝膠，具有推廣及應用的價值。