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浮光掠「螢」---探討螢光物質的發光特性

為了探討螢光物品的發光特性,我們自製簡易的螢光拍攝裝置來拍攝光譜影像,並分析光譜特性。把貼有光柵的手機鏡頭對著被雷射光照射的螢光物品,就可以拍攝到螢光物品所發散出來的螢光光譜。從光譜照片中測量出的螢光中心與螢光範圍的相對距離,分析歸納後發現,不同雷射光源、不同螢光物質的顏色、材質、濃度都會影響光譜的亮度和色光的分布情形。我們將不同比例的紅色與綠色螢光混合液體的光譜,用Excel軟體畫出相對波長與強度關係的波形圖,可以看出混合液體中的顏色比例,也驗證了橘色與黃色是由三原色中的紅色與綠色組合而成的特性。

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熊果酸抗胃癌細胞增生與順鉑的協同效應

胃癌的治療方式以手術及化學藥物治療為主。本研究目的是研究中草藥白花蛇舌草的主要成份熊果酸(Ursolic acid, UA)對於胃癌細胞增生的影響。研究使用兩種人類胃癌細胞株MKN45及SCM-1。藉UA處理胃癌細胞之後,由鏡檢可見細胞數目減少,SRB分析法也證明UA會降低細胞的存活率。利用流式細胞儀,證實UA會讓胃癌細胞凋亡。進一步由西方墨點法實驗顯示,UA會誘導促細胞凋亡蛋白Bax及Bak的上升,並且降低抗細胞凋亡蛋白Bcl-xl及Bcl-2的表現。UA也會抑制訊息傳遞途徑p-Stat3/c-Myc/Cyclin D1。實驗也發現UA合併使用化療藥物順鉑(cisplatin)會使胃癌細胞存活率降低。經由周塔氏藥物合併指數及流式細胞儀分析均與協同順鉑能抑制胃癌細胞的增生,西方墨點法也發現pro-caspase 9 被活化,皆與UA會促進順鉑引發凋亡效應有關,這些實驗證實UA是cisplatin治療胃癌的輔劑,這個結果對中草藥白花蛇舌草的抗癌效果提供了具體的實證。

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再探均分問題的動態穩定

本文探究是否能將三堆石頭移動成數量皆相等的狀態(稱之為「穩定狀態」),因為遊戲進行中,石頭的總數不變,故以石頭數量總和進行分類觀察,我們逐步探討得到:數量總和不是6的倍數之非穩定狀態數對無法形成穩定狀態,進而得到形成穩定狀態的充要條件,並且利用二進位表法歸納三堆時的移動次數型態,得到不須二進位即可操作的移動方法。最後,我們將此結果擴展到多堆石頭時,形成穩定狀態的充要條件及移動方法。

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以地殼均衡理論模擬臺灣地殼模型

本研究利用地殼均衡理論研究臺灣地區合理的大陸地殼組成,以討論造山運動進行中的臺灣是否已達地殼均衡。由地殼均衡理論模擬大陸地殼的組成模型中,顯示以花岡岩、安山岩及玄武岩等三種岩石比例組成之模型最為接近現實中的地形高度。研究結果顯示,大陸地殼的組成以安山岩質為主,而花岡岩質與玄武岩質的相對比例之多寡則與當地的初始岩性為何者有關。臺灣玉山因岩性以板岩、片岩等密度較低的變質岩為主,故其大陸地殼組成比例呈現花岡岩質較玄武岩質高。臺灣由於受到弧陸碰撞的斜碰撞、以及碰撞點由北往南遷移的影響,模擬計算的海拔高度減去現實海拔高度所呈現之結果為該值由北向南增加,顯示受弧陸碰撞影響的造山運動之活躍度正由北往南遞增。

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數位公車

本研究探討數位公車在人類未來生活中行駛的可行性。本研究將以所學的數學知識進行公車路徑規劃,並透過「樂高機器人控制系統」以及Microsoft Visual Basic 軟體程式之撰寫,在棋盤式城市區域中模擬公車行駛情境,靈活搭配各種方案找出最佳路徑,達到便利快捷的高運輸效能。

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在毛「毛細」雨中,「紙」為你綻放

我們探究了影響紙花開花的因素,包括紙張種類、纖維與摺線方向、紙張寬度、花瓣瓣數以及摺(壓)的力量、水溫等。結果發現,紙花並不會因紙張寬度的不同而受影響。但紙張種類選擇報紙和未印刷的報紙才會開花,且必須使摺線方向與纖維方向互相垂直。另外,我們也發現了花瓣瓣數如果越多,則紙花開得越快;還有摺(壓)的力量越小,紙花開得越快。 此外,在夾角90°纖維方向中,不同花瓣長度的紙花,花瓣都會展開。在夾角90°纖維方向中,不同寬度的紙花,花瓣都會展開;而在夾0°纖維方向中,不同寬度的紙花,則是全部都不會開。不同摺花瓣的力量與不同花瓣瓣數同時改變時,皆可讓紙花開花,但十二瓣是開得最快的;而當水溫越高時,紙花的開花速度越快。

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線上教學資源

稻米多樣性之面面觀

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花酵母的神奇魔法

這是一個以天然花朵為酵種,尋找發酵的過程。 實驗發現大自然中的花朵具有天然酵母的存在,水生植物茭白筍亦能發酵,由於來源不同,在發酵過程中所產生的微生物菌落不盡相同,所製備出來的花酵母原液,會呈現不同的顏色、香氣與風味,引發我們探索的興趣。因選材差異,發酵的速率會有不同,快則兩天就有變化,會隨環境、溫度、冷熱、季節不同有所差別,發酵過程有時充滿爆發力,有時又毫無動靜,很具挑戰性。天然花酵母製作的麵包,整體喜好度以原液烘焙高於麵種麵包,顯示大家對花酵母原液麵包的接受度高,喜歡保有較多花香氣,有彈性的口感;相對的麵種麵包酸味明顯,較不符合一般人的口感經驗,但麵種麵包的品質特性十分優良,亦值得後續研究。

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離位感應墊的製作與可靠性實驗

隨著人口老化逐年上升,且長照機構需求的增加;再因照護人力的不足;導致被照護者的照護不佳,並影響到其居家品質;近年政府開始重視長照的課題;實驗內容為了解壓力、溫度(室溫、高溫及低溫狀況下)與電阻三者間對離位感應墊的破壞關係;最後利用電子顯微鏡(SEM)觀察離位感應墊之感應片表面的組織(油墨)變化;此結果讓吾組了解到離位感應墊於不同的溫度、力及電阻三者之間的破壞關係。 實驗成果,可提供給予照護機構與製造單位之可用壽命(時間)的參考與改進數據,對於被照護者或有睡眠障礙者,已可提供好的居家品質與照護服務,且可減輕照護人員的工作壓力;期望未來可做到偵測全身壓力之分佈、呼吸訊號之量測及睡眠品質之評估等功能。

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二聚體四牙基合成無鑭螢光材料

近年來,螢光材料已經被廣泛用在染料敏化太陽能電池與有機發光二極體的敏化劑。然而,大多數的螢光材料皆含有鑭系元素以提供能階差供電子在基態與激發態間躍遷。在這個研究當中,即使不使用鑭矽元素,依然可以合成出具有高量子產率的光致發光材料。因為TPB(1,2,4,5–tetra(4-pyridyl)benzene),有機胺類的一種,我可以不藉由鑭系元素而合成出各式各樣的螢光材料。本研究所合成的材料不僅較便宜,而且其放光光譜具有相當的變化性。因為這些化合物用有如此獨特的螢光特性,故這些材料具有作為感應材料的潛力。

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環保潔淨的扶持-免外接電源手扶梯紫外線UV-C滅菌機

本研究利用能量轉換定律、簡易機械單元、輪軸與齒輪、法拉第電磁感應定律、光滅菌應用,結合生活、資訊、運用科學、符合環保、經濟效益,針對大眾輸送,日常所使用的手扶梯,能更環保、更綠能、減少人力、提升安全、保障使用者安全,我們創作了「免外接電源手扶梯紫外線滅菌機」。 對傳統手扶梯扶手帶清潔方式及扶手帶可能在反覆運轉使用時成為傳染媒介做實務了解。從第一代原型機到第二代結合除汙、清潔的刮片及滾輪,符合定期保養原則,至第三代的構造改良及增加清潔滾輪,符合環保、衛生、潔淨、安全等效益外,並且申請了國內外新型及發明雙項專利,希望我們的創作能為世界環保更盡一份心力。

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Just for you,微波下的”快易”人生~談微波爐的加熱效果

本研究是在瞭解微波爐的加熱原理後,再探討微波爐加熱不均勻的現象,希望透過加熱杯水與食物,以便了解微波爐空間中能量與食物溫度的分布情形,以提供微波爐廠商和使用者幾點建議,讓微波爐的功效更加提高,也讓我們的生活更加便利。

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