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光學影像探針用於檢測細菌感染之研發

本實驗之目的在尋找臨床上針對檢查傷口有無細菌感染時更快速有效的方式,同時期待能降低這方面的醫療成本。本實驗選擇以刀豆蛋白A做為細菌的靶向配體,因為以刀豆蛋白A 製出的光學影像探針可以檢測出大部分常見的細菌。利用刀豆蛋白A與螢光染劑合成所製出的光學影像探針吸附細菌,以達到檢驗有無細菌感染及標記細菌分布的目的。實驗結果顯示,製成的影像探針可以檢測和量化細菌的數量,同時不會對細胞產生毒性。本研究結果初步支持了光學影像探針應用於細菌感染檢測的可行性。

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獵能系統與整流天線(Energy harvesting with rectenna system)

從資訊革命後,為了使資訊更快速地傳遞,無線電波已成為我們生活上無法割捨的一部分。無論身處何處,我們日常生活已被無線區域網路(WLAN)、廣播以及蜂巢式行動通信基地台(Cell site),甚至包括變壓器和日光燈管等所釋放各種各式波段及能量的無線電波包圍,但由於這些電波並非無時無刻地在通訊,以及基地台並非隨時都處於高負載狀態,加上其服務對象可能僅處於基地台覆蓋範圍之某一區域,因此無法被完全地利用,而損失了需多能量。有鑑於此,我們希望設計一組結合天線及整流器之整流天線(Rectenna -rectifying antenna)為主體之獵能系統(Energy Harvesting System),以環境中的電磁波訊號作為我們獵能的目標,收集未被利用之電波後轉換為直流電(DC)。目前實驗初步成果對於環境中之無線電獵能平均電壓可達474毫伏,最高峰可達1330毫伏。未來可應用於擁有低功耗特點之物聯網(IOT)裝置上,在顧及環保節能的同時,達到自我供電的目的。

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車輪外胎紋路的研究

有一天,我冒雨騎腳踏車上學,在學校附近,為了閃避路旁衝過來的小孩而緊急煞車,那知車輪在柏油路上雖停止前轉,但卻滑行了一段距離,差一點發生意外。到了學校,我好奇的檢查了這輛腳踏車,發現輪胎紋路早已磨損,不過,我心裡想著:輪胎紋路磨損和地面接觸面積較大,阻力應該也較大,煞車效果不是更好嗎?於是我請教老師,並且在老師指導下,做了以下的實驗。

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有趣的小白鼠

在肉價下跌的這段日子裹,有很多人家都買了許多的豬肉來灌香腸或醃臘肉,我家也不例外;有一天,媽媽發現香腸掉到地上,仔細一看原來是被老鼠咬的,我心想:媽媽把香腸掛在竹竿上 〞 難道老鼠會爬竹竿嗎?為了探討這個間題,便到學校請問老師,於是在老師的輔導下,展開了「小白鼠」的研習活動。

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廢棄乾電池大變身—燃料電池

由實驗可知廢棄乾電池可資源回收再利用的部分達 76%以上,其中電解質經純化分離可得到有催化劑效果之MnO2,回收率達61%,電池鋅殼材質與實驗室用鋅片材質相當,電池碳棒除可當電池之電極外亦是實驗室常用之導電材料,故廢棄乾電池確實可完整的資源回收再利用;在自製之簡易氫氧燃料電池裝置中,我們發現需考量碳電極使用前之適當處理、正負極之集氣區設計、收集氣體量多寡、電池組的封裝以及鎳、Pt\r 粉之添加與否等問題,電解液之選用則是以濃度為2 M 的氫氧化鉀溶液為佳,經過努力之後,我們成功以自製的簡易串聯保特瓶氫氧燃料電池裝置使得電子蜂鳴器、LED 燈及鬧鐘開始動作,實驗結果證實廢棄乾電池是可搖身一變成為新的電池明日之星—氫氧燃料電池。

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以廢找廢~讓重金屬離子無所遁形~

在相對較高氧化電位下的前處理,這樣的活化步驟已被普遍接受。藉由這樣的活化步驟,廢煤渣(傳統鋼鐵業)轉變成能夠有效偵測微量鉛金屬離子的催化劑。微量鉛金屬離子的偵測是藉由方波剝除伏安法進行。在最佳化參數下,偵測鉛金屬離子的靈敏度為11.482μA/ppm(斜率??),線性範圍為0.1-2ppm。最後,照光設備之應用亦可用來提升偵測鉛金屬離子時之靈敏度。最終實際應用則取天然的水進行實驗之驗證。The preactivation process (i.e., preanodization) at very positive potentials has been accepted as the prime activating procedure. By using the preactivation process, waste cinder (from steel industry) were converted into an efficient catalyst in the determination of Pb2+ in cinder-modified carbon paste electrodes. The possibility of determining Pb2+ at trace levels was examined by square-wave anodic stripping voltammetry. Under the optimized analytical conditions, the sensitivity, linearity, and detection limit are 11.482 μA/ppm, and0.1-2 ppm (r = 0.974). Finally, the lighting was also used to raise the sensitivity of the determining Pb2+. The practical applications were demonstrated to measure trace Pb2+ in natural waters.

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一個也沒漏掉,一個正有理數的排序的研究

本文中我們探討一個有趣的數列。這個數列有一個非常特殊的性質:將數列相鄰兩項的前項當分子,後項當分母,所產生的分數數列,恰好會出現所有的正有理數。 這個特殊的性質表示,可以將正有理數按照這個方式作排序,這個排序將完全不同於常見的正有理數排序的方法。 (1). 在正有理數的排序的結構中,我們做出許多有關於此數列的定理。 (2). 用數學歸納法證明此分數數列涵蓋所有正有理數,且每一正有理數只出現過一次。 (3). 將數列分割後,利用試算表製成數列規則表,並整理出快速的方法將數列表達出來。 (4). 將an 數列排成“樹"的模式,可更快速的把正有理數寫下來。 (5). 最後,設計出搜尋正有理數的演算法,解決在分數數列中第n個正有理數會是多少;以及正有理數會出現在數列中第幾項的問題。 Let’s discuss an interesting sequence. There is a very special quality in it. In this sequence, choose two numbers, which are close to each other, and suppose the first number as “member” while the second one as “denominator.” Then we can get a fraction sequence that includes all of the positive rational numbers! According to this special quality, we can arrange positive rational numbers by the following method. Then we can get a brand-new way of the arrangements. (1). We can find many theorems about this sequence according to this special arrangement of the positive rational numbers. (2). We can prove the rule that this fraction sequence includes all of the positive rational numbers by mathematical induction. Furthermore, every positive rational number appears only once. (3). After dividing this sequence into several parts, we can get a sequence rule list by using trial balance and find a faster method to express the sequence. (4). Arrange the an sequence by the tree model. By this way, we can get all of the positive rational numbers much faster. (5). Finally, we can develop the operation method to solve the questions that what position would one positive rational number be in the sequence and what is the first, second, third or nth positive rational number of the sequence.

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螞蟻奇觀

被科學界認為可能具有智慧的昆蟲--螞蟻,我在國中時已研究三年,並且提出了報告,當時自認為對螞蟻有很深的見解,但現在回想起來,以前對這具體而微的昆蟲之認識,是有限的,我應該繼續研究,不可半途而廢。

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媲美蝴蝶的夾竹桃天蛾 ( Daphnis nerii Linn. )之研究

84 年秋天,我們發現校園內盆栽的日日春和沙漠玫瑰的枝葉,被一種肥胖可愛的天蛾幼蟲啃食,經請教專家確定是夾竹桃天蛾( Daphnis nerii Linn . ) ,在一段時間的觀察後,發現牠的幼蟲有著巧妙的保護色與擬態,激發了我們的研究興趣,想瞭解這種天蛾在生長期各階段中,還有那些防衛的方法?幼蟲吃不吃本土種的夾竹桃科植物?吃了會怎樣?終齡幼蟲一定要鑽入土中,才能結蛹嗎?是光的關係,還是覆蓋物的關係?我們查閱國內昆蟲學的文獻,由於很少人研究,僅得到形態方面的資料,於是便動手去探討。

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為草莓族打氣!--探討如何利用化學調氣方法延長草莓的保存期限

草莓是外表光鮮,易壞的水果,透過「調氣包裝」(脫氧並增加二氧化碳)的方式,可以延長草莓的保存期限,本研究希望透過藥品的轉換,找出更生活化,更實用的調氣藥品,經過實驗發現,在500ml 容積中,脫氧包速率最佳的配方為:o-buster 脫氧包三包內容物(已置放於空氣中三週以上,約6.90 克)+食鹽4 克+活性碳粉2 克+水1ml;增加二氧化碳速率最快的配方為(小蘇打粉 3 克 + 檸檬酸 5 克 + 3 滴水),以此配方放大五倍後應用於生活中的密封保鮮盒中(2500c.c.),置於室溫下,可以延長草莓的保存期限至存放7 天後仍然保有新鮮不腐敗不發霉的成效。

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宅蟲-黑星弄蝶幼蟲築巢及相關行為探討

我們想觀察黑星弄蝶幼蟲的行為習性,並針對幼蟲築巢與相關行為研究探討發現:一、食:幼蟲的食草以棕櫚科植物為主,會先到離巢較遠處吃食。二、衣:幼蟲在葉片上作成適合自己身體大小的葉苞,當葉苞太小時會換巢。化蛹前有些會掉落地面,藏身葉苞內爬行到隱密處躲藏。三、住:(一)大部分幼蟲選擇在葉背及葉片的中段位置,先定位再築巢(二)幼蟲選擇築巢位置時,會避開有其他幼蟲絲線或葉苞的葉片(三)小幼蟲不在有蔥氣味的葉片位置築巢(四)幼蟲有數次換巢,中、大幼蟲換巢會有咬斷舊葉苞的行為(五)愈大幼蟲築巢行為愈精熟四、行:幼蟲以頭部向前爬行外出,尾部退回巢的方式進出葉苞,大幼蟲會吐絲連成絲路,沿著絲路爬到對面吃葉片。

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永留蟲姿-製作鍬形蟲標本探析

近兩年來獨自摸索研究做了十幾隻鍬形蟲標本,有成功的也有失敗的,尤其是展翅標本製作失敗率較高。這項研究結合了經驗及尋找資料不斷在實作中找出成功率高的標本製作法,找出消毒軟化蟲體時的最佳方法,製作時最好的方法及步驟,還有烘乾法的比較及標本箱製作的優缺點探析。

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