臺灣

本研究探討如何利用空氣中的水分開發出創新型的空氣產水裝置。首先透過文獻探討，比較冷凝式和吸附式等不同空氣產水技術的優缺點。接著依據文獻分析，設計並製造結合冷凝式和吸附式的模組化空氣產水裝置，利用致冷晶片和矽膠做為冷凝和吸附的核心元件。實驗結果顯示，致冷晶片在工作電壓5V(功率9.2W)時，冷端溫度最低約9.4°C，對提高冷凝效率最有利。空氣產水裝置在此電壓下，產水速率可達5.41g/hr。但若考量能源效率，則在2V(功率3W)時每度電可產生550克水，產水能力最佳。而環境濕度是影響裝置效能的關鍵，當濕度低於40%時幾乎無法產水。溫度升高有助於提升產水效率，但太低時則會影響冷凝效果。基於上述實驗結果，我們結合Webduino成功開發出空氣取水IoT裝置。

本研究設計了一款環境音源方位判斷的裝置。藉由自行設計的麥克風模組，藉由本研究的實驗數據，設計了一套演算法，能有效地判定靜巷內聲音的來源方位。並藉由裝置內的微型震動馬達不同的振動模式，來提醒使用者裝置所收集到的聲音狀態。此裝置可以輔助單側無聽力的聽損患者，有效地確認周圍環境的聲音來源。並可促進使用者對環境狀態的認知，希望藉由此一裝置，提高使用者在戶外活動時的安全性，並期盼能減緩單側聽損患者大腦的認知退化。

微塑膠在自然環境中普遍存在，甚至被生物攝取後進入食物鏈間傳遞。由於水蚤族群敏感性高，常作為監測水域環境變化的重要指標。我們以不同PVC濃度（0.01mg/L及0.1mg/L）為變因，探討微塑膠對於水蚤的生理、生殖及晝夜垂直遷徒 (DVM)行為影響。結果發現0.01mg/L、0.1mg/L PVC濃度環境，皆不會影響蚤狀溞的存活率，但是會提高蚤狀溞的心率及降低趨光行為。而0.1 mg/L PVC濃度環境會使蚤狀溞提前進入生殖階段，子代數量明顯高於對照組，出生在0.01mg/L、0.1mg/L PVC濃度環境的初生蚤體長有離散程度大的趨勢。蚤狀溞DVM屬於日間在深層、夜間在表層的Nocturnal migration模式，但在0.01mg/L PVC濃度環境，夜晚有較高比例停留在深層，此一行為改變，也會反應在食物鏈後端掠食者上，最終甚至可能影響魚獲。

本研究基於Google Earth Engine雲端平台和JavaScript程式語法，透過隨機森林分類器的監督式學習，對臺南市安南區四草區域的紅樹林進行自動分類。利用Sentinel 2衛星影像資料集，結合文獻的函數公式，對紅樹林植物的面積分布、變化進行統計，並估算藍碳儲存量。此外，計算了常態化差值植生指標（NDVI）和常態化差值水體指標（NDWI），並將其標示於地圖上。同時，使用 Modis LST 和 CHIRPS 資料集分析地表溫度和降水量。 研究結果發現，2018年至2023年間紅樹林的總面積相近，2023年比2018年的碳儲存量減少了28.63噸；此外，當地表溫度與降水量都比前一年增加時，紅樹林的總面積和總碳儲存量皆有減少現象；當平均降水量減少時，縱使地表溫度增加，總碳儲存量增加。指標指數、溫度、降水量皆會影響總碳存量。

從《虛數：從零開始徹底搞懂虛數 少年伽利略1》中的問題作為出發點，主要探討如何透過簡單的方式證明當給定樹的位置後，絞刑臺的位置不影響樁所形成的寶藏位置。在過程中，發現並證明了旋轉角度改變時，樁所形成的寶藏位置之移動軌跡為圓形。其中不論樹的數量和位置如何改變，皆能利用三角形全等和向量的概念證明樁的所形成的寶藏位置不受絞刑臺位置影響。後來我改變旋轉的程序，在n 棵樹的位置任意與旋轉角度任意的條件下，推得寶藏的位置形成兩個正n 邊形，可用於對寶藏位置進行加密與解密。

為觀察氣流流經物體表面不易流動的現象，我們設計製造風洞實驗裝置。將筆芯墊在金屬片上，測量筆芯被吹動時的驅動速率，繼而變更筆芯的高度與水平位置，測量筆芯被吹動之驅動速率。由數據作圖可看出在風洞管下半部，筆芯驅動速率會隨著高度以乘冪減少，也就是從底層往上的流速是乘冪函數增加，與文獻之圖形類似。同時從數據作圖分析中也可看出筆芯越細，隨高度增加時，驅動速率較快變小。而筆芯超過風洞管一半鉛直高度後，數據曲線不如預期，故又繼續研究金屬塊破壞層流之效應。在底層放平行條狀物(簡稱肋條)，用筆芯來看出氣流的擾動，測出驅動速率有些區域大有些區域小，表示障礙物引起二次流的紊流並不是流速變快，是屬於擾動式的。

台灣素有”香蕉王國”的美譽，香蕉的產量很高，相對地也產生大量沒有使用價值的果皮。我們從文獻中得知被認為没有價值的香蕉皮，其實富含有許多化學物質，其中單寧酸除了具有抑制細菌生長的功能外，也能作為抗氧化劑，甚至有幫助人體細胞對抗新冠病毒的功效。 本研究以香蕉皮來萃取出單寧酸再烘乾製作成抑菌膜，結果顯示未成熟香蕉皮中含有的單寧酸高達5.59 mM，並在大腸桿菌抑菌試驗中呈現出抑菌圈，製作成膠膜後顯現出較高的抗拉伸試驗為成熟的香蕉皮膠膜，抗拉伸力為136.31g。本研究成果可以為改善廢物處理方式、減少碳足跡、提高社會衛生水準等方面，實踐環保及社會責任作出積極的努力。這種創新的環保技術有助於人們更加關注永續發展，為地球帶來更美好的未來。

無線充電是新型的一種充電方式，原理是利用電磁感應達到無線傳輸的一種充電方式，無線充電總共有四種，分別是磁感應式、磁共振式、電場耦合式、無線電波式。本篇研究將對磁共振式無線傳輸模組進行探討，並且與磁感應式無線傳輸模組進行功率數據上之比較，探討磁共振是否能提供無線傳輸更好的傳輸功率。當輸入方波訊號並且頻率由10kHz~100kHz，實驗結果發現當磁共振式的輸入頻率為60kHz時測量到的功率為最大，磁共振式相較磁感應式在功率上高約22倍，當兩線圈間達到阻抗匹配及諧振匹配能夠使功率進一步提升至29倍。依據實驗探討和結果，可以得知影響磁共振式功率的原因有線圈的電感值，以及發射線圈和接收線圈間之諧振匹配與阻抗匹配。

自然課提到環境溫度對動物的影響，我們好奇植物是否也有類似的恆溫或變溫的情形。而沙漠植物的仙人掌在沙漠早晚極端氣溫下，植物體內的溫度變化是否也有相對應的改變呢？我們從探究植物的體內溫度測量開始，進行一連串的觀測 記錄與探究以Microbit解決觀測不便等問題。研究結果發現： 一、仙人掌 體 內溫度 是 會隨外界環境溫度改變的變溫植物 。 二、環境溫度較高時，照光的、乾燥的仙人掌體內溫度較高吹風的仙人掌體內溫度較低。 三、極端高溫下仙人掌的體內溫度具有維持在52℃左右恆溫的現象 。 四、影響仙人掌體內溫度以太陽輻射與熱傳導為主，自身的蒸散作用調節有限。 五、照綠色光的仙人掌比起照白光、藍光、紅光的仙人掌的體內溫度都要低。

能源一直是台灣大問題，團隊希望讓生活中被浪費的能量轉換成可用的資源。 從各種壓電效應發電的方法開始進行研究，查詢文獻，我們突破困難，設計了穩定的發電壓電效應測試器，發現壓電片越多數據越大，發電效應也越好，敲擊下的壓電片很容易受損，找到最適合的保護膜，因為實驗才發現壓電片是交流電，必須透過橋式整流器轉變成直流電，並儲存到電容內，才可以較容易地應用在生活中，為了善用實驗成果，我們也測試不同組合方式，最終讓壓電片發電效應倍數增加，更發現正反排放的效應尤其驚人，團隊將會朝向老人生活或實際應用，做出可運動也可發光的裝置。 研究團隊研究壓電片發電，製作出低成本、有效應且最能儲存電量發電組，作品仍在繼續研發中……