臺灣

現今的海洋環境問題及海上國防安全問題已成為現代人密切關注的焦點，為了解決每年 800 萬噸的垃圾流入海洋和烏俄戰爭的黑海水雷，我們設計了氣泡牆攔截河道垃圾及排除船艦周圍的飄浮式水雷；為了解氣泡牆攔截垃圾的效果，以及氣泡系統對水雷的推開程度，我們設計以下三組實驗:打氣深度與作用範圍的關係、氣泡排放量與作用範圍的關係、水流的偏折角與瞄準誤差關係。當氣泡牆與物體速度方向夾 45 度角時，可以由水流的偏折角與瞄準誤差的關係式得知，兩氣泡中心的間距約在 10cm 時擁有最佳經濟效益。在製作排除水雷的氣泡牆時，根據打氣深度的關係式得知，打氣深度越深越符合經濟效益。依照氣泡排放量的關係式得出，以上兩組氣泡應用在氣泡排放量 4L/min 時最符合經濟效益。我們依照實驗數據找出最符合經濟效益的各項氣泡牆參數，以解決海洋垃圾問題及漂浮式水雷的威脅。

孔隙介質內的流體運動涉及地球科學、生命科學、農業與工程應用等廣泛議題。為了瞭解孔隙介質內流體移動過程，本研究以孔隙介質排水過程為專題主題，利用自製的微流道模型，研究孔隙介質排水過程如何受到孔隙大小與下方開口大小的影響。此外，我們也利用Darcy’s Law 與 Kozeny-Carman equation，並加入飽和度變化帶來影響的修正，建立描述排水過程的公式。

為了解決水污染問題，本研究探討共價有機框架（COF）作為光催化劑的應用。COF具備高度可調孔洞、高穩定性及選擇性吸附等優勢，有助於有效去除水中污染物，對未來具有前景。本實驗採用大氣常壓微電漿合成COF，此方法能在室溫下以水為溶劑，無需高溫或有毒化學品，並僅需一小時即可完成合成，具有綠色化學優勢。實驗結果顯示，成功合成的COF能有效降解水中常見染料污染物（結晶紫及亞甲藍），證明了COF的高效光催化性。在紫外-可見光光譜中，隨著光催化反應的進行，染劑吸收波峰顯著減弱並幾乎完全褪色，確認了COF優異的降解能力。掃描電子顯微鏡圖像顯示，COF的高度有序孔洞結構提升了其催化活性與穩定性。這項技術不僅能高效處理水中有機污染物，還具備廣泛應用潛力，有望為全球水污染治理與環保提供新思路。

本作品針對固定格點中的最大覆蓋進行研究，探討三角形與平行六面體的最大覆蓋面積與體積，以及此時的作圖圖形。對於三角形，我們的研究對象為平面 9𝑛2 格點，我們觀察出每三圈格點為一個作圖單位，並藉由定義點集合範圍來證明最大面積三角形。為了證明所提出的猜想，我們以三個正方形與四個三角形之間的轉換關係為方向進行研究，並求出相同旋轉點三角形的大小關係，將坐標分門別類後加以探討。至於平行六面體的部分，我們則研究立體 8𝑛3 格點，在提出最大體積總和之猜想後，以底面積與高兩方面來推算出最大體積，最後將平行六面體依據平面法向量分成數類以證明猜想。

台灣現行的「毀農式種電」政策犧牲農地以增進太陽能發電，導致農業用地縮減、農民收入減少，能源需求與農業發展間產生衝突。我們參考日本成功的農電共生模式，提出一種可滑動的太陽能發電系統，利用Arduino控制太陽能板的開合，兼顧農地種植與發電效能。此系統結合植物光合作用原理，特別適合種植半日照作物或具有光合午休特性的植物。當植物進行光合午休時，太陽能板滑動展開以提高發電量；在強光高溫時段，太陽能板則可遮蔽陽光，避免植物葉片受損。此方案不僅能恢復「毀農式種電」土地的種植功能，也讓農民獲得穩定收入，實現農業與綠能發展的平衡。這套模型提供具體且可行的解決方案，期望在提升台灣總發電量的同時，達成淨零減碳目標，並促進農業的永續發展。

邊坡單元（SlopeUnit）為分析邊坡穩定性之最基本單元，關於邊坡單元崩落潛勢的預測所需的主要參數（如高程、坡度、坡向、表面粗糙度與植被覆蓋、剖面曲率等）有機會透過 UAV所拍攝產生的 3D模型來推論。因此本研究預計探討以UAV這項工具進行邊坡單元崩落潛勢分析的可行性與效能。目前有關這項技術，利用衛星建置的模型已相當成熟能在邊坡崩落潛勢評估與預測上有良好的表現。本研究主要將多組不同解析度UAV資料與對照組衛星資料作為測試集放入隨機森林機器學習模型中評估其解析度與評分的關係及其替代衛星資料的可能性

對稱與密鋪圖形是數學美學的表現，廣泛應用於藝術與工程設計中，本研究利用 Python 語言及其套件，依據平面設計的法則，撰寫十七種平面對稱圖形的程式碼，程式碼可透過Replit 平台的雲端共享功能促進跨領域專業人士之間的合作與改良。此外，針對一般群眾本研究透過定義函數和變數開發出｢幾何設計｣專案讓使用者能夠透過座標設計，輕鬆原創出具有對稱性和密鋪性的幾何圖案。本研究在幾何教學、平面設計和 3D 建模等方面都展現了其應用和優勢。我們也收集了使用者測試的反饋和數據，並提供了將平面圖形轉換成 3D 模型的過程和示例。

藥物釋放技術被普遍使用在臨床醫學以及人體攝影，本研究將合成具有超音波敏感之兩親性聚合物，水溶液中自組裝形成聚合物膠束，內部裝載藥物，經輸送到特定部位以超音波刺激，進行藥物釋放。在特定部位釋放的特性使藥物可以在特定區域釋放。 本實驗是因應牙醫進行根管治療時，消炎藥物容易被血清分解，因此，我們希望設計出適當的高分子藥物載體。當藥物到達牙根管時，利用聚焦式超音波(HIFU)進行刺激投放，載體分解後，藥物順利到達患部，進行治療。 經文獻蒐集，我們選定 PEG-b-PTHPMA (polyethylene glycol block 2- tetrahydropyranylmethacrylate)以及 PEG-b-PIBMA(polyethyleneglycol-block- iso- butyl methacrylate)作為載體包覆藥物之高分子材料，利用其具有雙親性高分子的特性，在水溶液中自組裝成高分子膠束。經透析純化後，透過 DLS 與 SEM鑑定此高分子膠束之粒徑大小。同時也以 NMR氫譜與 GPC鑑定該高分子純度與分子量分布。

本研究旨在探討如何利用地衣共生藻類與共生真菌天然的互利性來建構長效的微生物電池，此實驗將培養出的地衣共生真菌與藻類利用海藻酸鈉（SA）進行固化，並進一步製成不須添加質子交換膜的晶球地衣電池，並觀察其發電量。經觀察，本研究之地衣電池電壓高峰為0.497 V，且目前已維持運作1038小時，電壓仍有0.3 V。由上述可知，利用海藻酸鈉固化之方式能製作出穩定且高效能的地衣電池；而地衣取自於自然環境，亦不需添加質子交換膜，故對成本低廉且環境友善成本低廉，符合永續發展目標（SDGs）中的目標七：確保所有的人都可取得負擔的起、可靠、永續及現代的能源。期許未來能夠發展為具備實用性且低成本的綠色能源。

本研究探討新型微生物燃料電池(MicrobialFuel Cell, MFC)在能源再生及水資源處理中的應用。隨著全球氣候變遷和污染問題加劇，開發低碳、可持續的綠色能源為當務之急。MFC利用微生物將廢水中的有機物轉化為電能，不僅達到低成本、低碳排放的優勢，還具有處理廢水、產生電力等功能。本研究使用不含 「全氟/多氟烷基物質 (per- and polyfluorinated alkyl substances,PFAS)」的煤灰陶瓷隔離膜，並將市售的石墨氈電極進行改質， 以探討電極表面積(3x3、4x4、5x5 cm²)及不同材料(石墨紙、石墨氈、改質石墨氈、碳布)對MFC性能的影響。結果顯示，在電極表面積為4x4 cm²表面積時產電效率以及去除污水的效率最佳，顯示較小的表面積差異對MFC影響效果不大；電極材質則以石墨紙表現最優，但經改質的石墨氈在發電效果及去除污水的效率上皆接近石墨紙。本研究可為MFC在污水處理和能源再生中的應用提供了重要的數據參考。