本研究探討大崗山地區，泥岩的回脹力與石灰岩裂隙的關係，並解析大崗山地層組成：(1)上段石灰岩裂隙分布與鐘乳石洞的成因(2)中段化石碎屑層之化石種類(3)透過實驗，驗證下段泥岩層的吸水回脹力足以使上段的石灰岩斷裂。 我們用自製的壓密儀，成功測量出泥岩的回脹上頂力，並經由斷裂實驗，證明泥岩回脹的力量，可以使上方石灰岩產生裂隙。 我們提出創新論述：泥岩與珊瑚礁石灰岩的過渡帶，存在碎屑化石密集層，可硬化成為基岩，使得珊瑚水母型幼蟲，可順利固定著床並向上生長，而形成珊瑚礁；同時珊瑚礁 形成石灰岩後，因為下方泥岩的回脹而產生石灰岩的裂隙。 最後根據研究成果，完成地質館的三層設計圖與Scratch互動程式，可供未來大崗山地質館參考使用。

火炎山屬頭嵙山層(頭嵙山位在豐原東南方)，位於大安溪北岸，縣道苗130甲線上方，每次豪雨就發生土石流，對人、車都是極大的威脅，這次實驗主要探討火炎山的地質特性、土壤結構、找出土石流發生的原因，小組發現如果增加植被就能減少土石流，增加植被的方法有兩種：(一)種植適合酸性土壤的植物，(二)嘗試土壤改良，適合一般植物生長，所以我們就對火炎山土壤的物理、化學性質加以研究，找出不利植物生長的因素，加以改良，使植物得以生長，減少土石流危險，增加土地利用，並做好水土保持。

疫情讓生活型態改變，易有腦霧現象。提供中醫養生心智圖的資料查詢，選出木、火、土、金、水行人相對應的中藥材，運用索氏萃取法提取中藥多醣，再進行苯酚硫酸法測其總含糖量，製成五種五行軟糖。因咀嚼肌活動可刺激腦神經間的突觸增加，掌控記憶、學習與思考。故透過金屬桿架、3D列印、馬達及程序控制器，連接具有Arduino程式化的電子秤，自製「模擬口腔咀嚼之物性測定儀」，進行軟糖咀嚼性之量測。實驗測得皆有多醣及咀嚼性，以金行人提供的薏仁軟糖，薏仁總含糖量為0.655g/g、咀嚼性為759.85gw，得知薏仁多醣及咀嚼性皆較高。依不同體質分別提供「五行軟糖」當養生零食，可活化腦部機能、改善腦霧，活出健康與自信。

由於新冠病毒肆虐，大家無法出國，國內登山健行活動盛行，不過也造成山難及染疫的問題，為了解決此問題，我們自製「荒野守護神」。我們編寫程式碼利用雷射遮蔽系統與模組化LED燈、蜂鳴器，進行安全防護。紫外線進行消毒。雷射結合SOS訊號進行求救。運用太陽能蓄電。我們通過實測後發現，AI判斷雷射遮蔽再啟動防衛系統，啟動值較接收值低50以內最靈敏。LED燈閃爍每秒5次，效果較佳。紫外線消毒距離3公分只需27秒即滅菌99.9%。雷射發出SOS訊號，配合雲霧，距離較遠。本裝置總重492公克，使用兩顆電池可連續使用雷射防護30小時，LED燈6小時，紫外線80分鐘，再搭配太陽能蓄電，是個人安全防護最佳神器。

本研究以生物性材料取代傳統無機材料製作記憶體，期待解決電子廢棄物累積的問題。實驗選用鹿角菜膠作為記憶體絕緣層，透過溶液-凝膠法製備成生物性電阻式記憶體，並探討金屬銀離子的摻雜與否對於電性表現的影響。本研究發現，藉由銀離子參與燈絲組成，可使元件ON/OFFratio比提升為103，並降低記憶體的開關電壓與提升其可靠度等表現。我們亦透過線性擬合確知本研究製作之電阻式記憶體符合蕭特基輻射模型，判定元件組態切換行為屬於燈絲傳導的可能性。由於摻雜銀離子對於生物性記憶設備的電性表現有明顯提升，離子與天然材料的組合可望成為下個世代記憶存貯產品的有利競爭者，並為未來電子元件發展提供新的方向。

本研究以生質廢料青梅果核為前驅物，經由環保合成與新型修飾方法製備碳量子點，並探討其抗菌潛力。考慮到安全性，本研究選擇食用酸為修飾材料，發現當青梅果核和蘋果酸1:1混合煅燒時，最能有效提升碳量子點產率、螢光強度與抗菌能力。但蘋果酸無法單獨經本實驗方法合成碳量子點，推測青梅果核為主要碳源，蘋果酸則提供表面官能基修飾。在抗菌實驗中，碳量子點對牙周病菌（牙齦卟啉單胞菌、具核酸桿菌）及常見病菌（大腸桿菌、綠膿桿菌）皆有良好抑制效果。經由電子顯微鏡及電子順磁共振儀驗證，本研究合成的碳量子點大小介於1~10奈米且能夠產生自由基，具備低風險抗菌潛力。

胃癌是國人常見的癌症之一，常見的化學藥物治療常造成嚴重的抗藥性，而標靶藥物雖效果較好但價格昂貴，我們欲探討胜肽Q4-15a-1能否與化療藥物 5-FU ( 5-Fluorouracil ) 達到協同抑制癌細胞的效果，並找出 Q4-15a-1 的胞內作用機制，希冀未來可降低 5-FU 的使用量。本研究使用AGS ( Adenocarcinoma gastirc cell line ) 胃癌細胞株，由細胞存活率結果可知單獨給予Q4-15a-1 在 30.88 μM 可抑制細胞生長；單獨給予5-FU 則在 9.14 μM 能抑制細胞生長。而同時給藥時，達最佳抑制效果僅需12.04 μM Q4-15a-1 與 3.56 μM 5-FU 。在探討 Q4-15a-1 抑癌機制中， Annexin V-FITC/PI 雙染法及細胞週期實驗得知Q4-15a-1、5-FU和藥物組合可皆促使細胞走向凋亡；再以西方墨點法確認凋亡途徑，由凋亡調控蛋白表現量推測，Q4-15a-1 誘發外源性凋亡；藥物組合誘導的是內源性凋亡及 Parthanatos 途徑。

本研究觀察臭巨山蟻（Camponotus obscuripes）處理同伴屍體的特殊行為。我們在三年間注意到，螞蟻基於巢穴衛生有「屍體清除行為」（necrophoresis），但在特殊狀況下 臭巨山蟻還會搶奪同伴屍體和搬屍繞行行為。我們進行一系列的實驗觀察，嘗試證明一些假設，最後得到以下結論： 一、臭巨山蟻在搬屍繞行同伴屍體時的行為與「屍體清除行為」有所不同，繞行行為通常在探索新環境時出現。牠們會將同伴屍體從棄屍場所搬出、舉起屍體在新環境四處移動，還會將屍體散佈在新的環境中，最後再將屍體移回棄屍場所 。 二、螞蟻在搶奪屍體的選擇上，可能與死亡時間有關。 三、螞蟻與其搬運的屍體之間不存在特定的配對關係。

本研究欲改良常見的比色法實驗，以手機光感應器做為主要測量反應I2+I-→I3- 平衡常數的工具。共使用三個方法:硫代硫酸鈉滴定法、光譜法及手機光測法。滴定法以硫代硫酸鈉將I2還原成I-，求得平衡常數約為710。而光譜法則是將不同濃度的碘化鉀溶液代入等吸收點總濃度與吸光度的檢量線，求其平衡常數約為660。光測法以phyphox測量溶液照度，經檢量線換算總濃度，再計算出平衡常數為704~775，手機光測法最佳化感測條件後的優勢為可得到高精確、高準確和再現性高之平衡常數，且儀器取得便利、易架設，少許溶液即可測量，期許之後可用以改良高中傳統比色法實驗及實際應用在生活上。

本研究探討封閉折線在方格圖形內運動軌跡經過的最多格數，分矩形邊長為n×n、 n×(n+k)討論，再細分為n≡0,1,2,3(mod 4)及k≡0,1,2,3(mod 4)討論，並依各種情況歸納後提出最多格數之公式，使用數學歸納法證明其正確性，並且推廣導出n×n×n正立方體的最多格數之公式。