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Remedies Recovered from Roof Top Resources

Moss from a roof top was used to treat ear infections in my grandfather’s village. This remedy sparked my curiosity and so I began researching. I was bewildered to discover that the resistance to antibiotics has been labelled as a “Catastrophic Threat” and has been ranked in the same category as terrorism and climate change. Governments globally are urging scientists to identify and produce new antibiotics and reassess novel approaches1. This project aims to evaluate two objectives through the use of several integrated technologies and modified methods: (a) To determine if the extracts, solutions and raw materials derived from Heart wood portion of Picea glauca, Populus tremuloides, Salix spp, Betula papyrifera, Pinus contorta, Quercus alba, Thuja occidentalis, Climacium dendroides, Dicranum fuscescens and Kieselgur, will inhibit the growth of Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, and Escherichia coli. (b) To scientifically reassess my grandfather’s traditional method of treating ear infections using roof moss. The Heartwood portion of each tree was removed using a hammer and mallet. The Heartwood was then burnt to derive the ash and a miter saw was used to make sawdust. The moss was collected, dried and labelled. A Methanol Extraction was performed on all saw dust samples and moss using a Soxhlet Extractor for 24 hours. The ash solutions were diluted, filtered, and neutralized to pH 7. The solvents were evaporated in a Rotary evaporator and the residual material was stored in round bottom flasks. The Kirby Bauer method was modified and a Well Infusion method was devised for the biological assay. The Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, and Escherichia coli were plated using a 0.5 McFarland Standard. Paper filter discs containing 20uL of each extract solution and raw material were precisely placed onto the inoculated plates and incubated for 24 hours. The preliminary results were initially unfavourable, as data could only be collected and analysed for one species; Thuja occidentalis (White Cedar). However, these results were extremely encouraging when the zones of inhibition were measured and analyzed. Confidence Intervals were calculated at 95% and the T-Tests were calculated at a 0.05 alpha level, which indicated significance when compared to the control. The Chi Square values were greater than the critical value of 7.8 and therefore the thorough statistical analysis indicates that the results were not due to chance alone. Literature has indicated that certain components of trees do indeed have antibacterial properties, however there is very limited research specific to the Heartwood portion. Furthermore, I discovered that the Heartwood portion of the White Cedar tree does have certain antibacterial properties that definitely justify further testing. In addition, a combination of examining my grandfather’s possessions and analyzing present data, I can confidently support my grandfather’s traditional method. In conclusion, the use of the Heartwood portion of the White Cedar to combat bacterial infection warrants further exploration. Remedies Recovered from Roof Top Resources may be the solution to this catastrophic threat.

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長方體中切割正立方體之研究

我們這個作品是先由在長方形中切割出正方形的研究著手,先研究出在平面中,在一個邊長為任意正整數的長方形中,如何找到在其中切割出正方形,但正方形的邊長為最大,而且正方形的個數為最少的方法和規則。 緊接著,我們更進一步想研究這個問題在長方體中的研究:在長方體三邊長a、b、c(a、b、c均為正整數)中,如何在其中切割出正立方體,每次切割出邊長為最大的正立方體,而且正方體的個數為最少的方法和規則。 This study began with investigation of how to segment squares from a rectangle. We studied from a rectangle, with random positive integer sides, trying to figure out the methods and regulations to segments squares with the longest side length but the fewest number of squares within. Moreover, we took further step to examine a cuboid. We found out the methods and regulations to segment cubes with longest side length but fewest number of cubes from a cuboid with sides a, b, and c(a ,b ,c are positive integers).

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The Magic Power of Sequencing Polyominoes

本研究係用「數列命名的方法」作為骨幹,解決或簡化多方塊(polyominoes,也稱作 連方圖形)的相關問題。「數列命名的方法」 係指將多方塊的邊長連續寫成數列。為解決使用「數列命名的方法」遇到的問題,目前建立了一套系統、技巧,可將Polygon,旋轉、鏡射、合併等等,在此專門用以處理多方塊相關問題。 研究發現此方法可以解一些多方塊的問題,例如多方塊的種類、任意的多個相同的多方塊是否可以填滿(嵌滿)矩形(平面)。對於計算多方塊數量問題,可分為兩部分探討,一是多方塊的形的個數,二是單一多方塊的形其中含有多少多方塊,本研究主要探討此二部分的特性,並簡化運算結構和找出個數範圍。

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「基」少成多—探討n性生物之子代比例

人類以兩性交配為生育方法,其子代性別比的理論值為 ,本研究旨在探討當性別數n大於2時,由n性染色體組合出第k性子代染色體的方法數Gkn,再進而探討各性別所占的比例之理論值。研究方法為藉由討論性染色體組合的方式,找出和{Gkn}對應的生成函數。接著,再藉由比較{Gkn}的生成函數和第一型斯特林數(Stirling Number of the 1st kind,以下簡稱斯特林數){s(n+1,k)}的生成函數,嘗試使用斯特林數表示出的Gkn一般式。對組合數Gkn有基礎認識後,本研究同樣地再接著嘗試Gkn使用表示斯特林數。最後再將Gkn的研究結果應用至遺傳疾病色盲發病比例討論上,討論在不同性別數的生物中所呈現的關係。

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Extracting Water from Humid Air Using Solar Energy in Humid Areas

The study aims to evaluate the technique of extracting water from humid air using solar energy through greenhouses in local areas. This technique is believed to provide limited amount of water in areas where potable water is not accessible or abundant. To solve this problem a pyramid-shaped device was designed, it is made of glass panels ad equipped with glass doors, fans operated by solar energy, and multiple shelves covered with fabric to act as Absorbent Calcium Chloride (CaCl2) with a 30% concentration. The doors are open during the night for absorption and closed during the day for energy-generating. Humidity, temperature, and atmospheric pressure are measured every two hours. The amount of water extracted in this area in one full day was around 3.0 liters a day for every square meter. Perhaps the limited amount of water is due to low level of humidity in the area: an average of 50% and temperature of F10 Celsius at night. However, the device itself is independent, does not need power sources, water sources, or infrastructure, can be installed in various places depending on humidity level as well as having the possibility of increasing number or size of device. This makes the device a promising, alternative and environmental friendly solution to produce water. Cost-effective and lighter material can be used to make the device, which will produce an easy-to-use and affordable devices. It is an area in need for further research to improve and further develop it.

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科學研習月刊

61-03

NO.61-03 2022 JUN | 科學研習期刊目錄 本期專題 海洋環境的變遷 臺灣的海洋環境與海岸地形的演育──東部海岸與西部海岸的比較 | 許民陽 臺灣海洋環境問題──臺灣海岸後退變遷舉例 | 許民陽 全球暖化正影響著各種尺度的洋流系統——黑潮、大西洋經向翻轉環流、與全球海流 | 鄭志文、葉庭光 探索內太空:從郵票看深海潛航的百年演進 | 李孟陽 教學現場 等鱟到來 | 盧家豪、張錦霞、蓋玉軒、陳麗淑 鱟來遇見你~鱟的海洋教育課程 | 張雅菱、管郡潔、蓋玉軒、陳麗淑 「鱟」事知多少 | 曹瑞芸、許芳瑾、鄭淑菁、蓋玉軒、陳麗淑 科學新知 集眾人之力的氣象研究 | 王嘉琪 上天下地——淺談龜山島地形與地質 | 梁勝雄 特約專欄 繪本科學閱讀的跨領域教與學:爸爸的機械魚 | 劉淑雯、蕭 敏 我國氣象觀測站網的建置和演進(三)臺灣東部地區 | 陳正改 森棚教官數學題——星球的另一面 | 游森棚 科普活動報導 海洋科普教育與化石巡迴展——讓海洋生物化石重新找回生命 | 張詠斌 2022第一屆量子科技科普線上推廣壁報展 | 林昱廷、余進忠、蘇萬生 科教館GO好玩 他山之石——加拿大全國科展評審制度探討 | 陳香微 總召集人的話 最近重讀了《這個不科學的年代~費曼談科學精神的價值》一書,也回顧了一些學倫的事件,有些歪樓的感慨。在這個年代,我們有自駕車、AI、IoT、護國神山…許多科技的進步,改善我們的生活;但同時有空氣及海洋河川的污染、極端氣候、疫情、戰爭、能源等生存問題;同時也有許多假議題、偽科學、假新聞積極影響我們的生活;國家與國家之間的衝突也透過許多人工製造的訊息來追求正當性;如果要說這是個科學的年代,倒不如說這是個自媒體的時代。當有人說我們接受教育是為了能知道誰在胡說八道時,「明辨是非」就是一件重要的事情。知道自己沒做而要求掛名是不對的、知道找人捉刀是不對的、知道幫人捉刀是違反學術倫理的、知道有科學依據的討論是對的、知道不製作假消息是對的…。掛名文化是不可取的,是不誠實的,當大人汲汲營營為著小孩的學習履歷積點時,就要知道自己的行為是不是在幼小的心靈中建立了不良的「典範」?沒有做的可以找槍手?貢獻比率不高還是掛名了?十年後這些小朋友長大了,造假的行為會不會習以為常且蓬勃發展?為達目的可以不擇手段嗎?我們要從小灌輸學術倫理的觀念,才不會「細漢偷挽匏,大漢偷牽牛」。 臺灣島為什麼長得像番薯?凸出的部位是沖積造成?凹陷的部位是沖蝕造成?事情沒這麼簡單,有許多複雜的因子,如:海洋環境、海岸地形地貌地質、河川位置、流體的沖蝕作用…許多影響因子複雜的交互作用才變成現在這個身形? 地球上占比71%的海洋在地球生物演化、生態平衡、能量平衡、氣候調節及海岸地景演育上扮演重要的角色;海洋透過季節風、波浪、 潮汐與海流,不斷塑造多樣性的海岸地景。受到全球氣候暖化的影響,海平面不斷上升,海岸線會如何變化?這些都是陸上岩石圈、海洋的水圈及大氣圈三者交互作用的結果? 還是沒這麼簡單,更精準的說法在許民陽老師的兩篇文章中〈臺灣的海洋環境與海岸地形的演育–東部海岸與西部海岸的比較〉及〈臺灣海洋環境問題-海岸後退舉例〉有很清晰的基礎說明。 流體力學是很重要的學科,含括質量、動量、能量守恆,也是計算量大到需要超級電腦的學科;我們的日常生活離不開流體力學,從早上起床的一杯熱茶、洗臉、尿尿、沖馬桶、滴眼藥水、香檳酒杯中的泡泡…到火力電廠的排煙、PM2.5的淤積、洋流、颱風及氣象預報等等,都是流體力學的範疇。當你煮著開水時,可以觀察到許多的小小躁動、之後的大大翻滾以及沸騰時的水蒸氣讓人不敢面對,煮開水的熱量傳遞以及產生的能量重新分配到以不同能量形式呈現,都是很值得深究的熱力學。如果把觀察的尺度從煮開水到整個地球上的天氣與氣候、海洋、生態、地形與地貌,這些因子間環環相扣的交互作用,不但導致相當規模的物種滅絕、甚至對經濟、政治產生重大的影響。全球暖化就是個大尺度的問題,從北極冰層的融解造成淡水釋出,從而些微的海水溫度、鹽度、與密度的改變,竟然會開啟大規模海水水體運動的變異,進一步影響海域環流的變化;這些交互作用,成為現在極端氣候的成因之一,是亟需許多跨學科的研究。〈全球暖化正影響著各種尺度的洋流系統——黑潮、大西洋經向翻轉環流、與全球海流〉文章中有著多尺度的觀點,為您局部的以及宏觀的解釋洋流系統。 〈探索內太空:從郵票看深海潛航的百年演進〉一文從方寸之間來看科學技術歷史發展,從科幻小說〈海底兩萬里格〉講起,小說的「鸚鵡螺號」潛艇也成為率先潛航抵達北極的美國核子潛艇命名的原由。要潛入深海會面臨哪些需要解決的技術問題?本文透過深潛技術的國際競爭以及合作的歷史,來說明如何一一透過科技發展以及跨國合作來克服。「從早年列強爭相競逐深潛紀錄,到近年深海熱泉調查、海底地形測繪,乃至水下工程及水下救援,各類型的深海載具不時成為郵票發行的主題。這一枚枚設計精美的郵票,展現歷來深海探險家的冒險事蹟、深海探勘的傑出成就,深海技術的創新突破以及海洋科學的重大發現,承載著人類探索這顆藍色星球的共同記憶。」 海水海風沖蝕腐蝕的能力很強,一台新的腳踏車,在沿海鄉鎮使用,很快就會生鏽;七美的電腦要隨時維持開機狀態,才不會因為鹹水煙(台語,瀰漫在空氣中,帶著鹹鹹海味的水霧)而無法開機;疫情只要配給平板給偏鄉,線上教學即可解決?我們在冷氣房中做的許多決策都需要與第一線教師有密切的互動連結調整才能更接地氣。 鱟本身就是個充滿議題的生物,海科館的海洋公民科學家實踐行動計劃以鱟為主角,海科館團隊透過應用BEST學習模組-Building(建構學習)、Experiencing(體驗探索)、Solving(解決問題)、Teaming Working(團隊行動)- 結合海洋環境學習的體驗探索,讓學生浸潤在有感的自主學習環境,深化學習的內涵與價值;分享開發〈等鱟到來〉課程的歷程,讓讀者有感學習。安康高中及中正國中及社區與海科館合作,規劃及參與〈鱟來遇見你~鱟的海洋教育〉〈「鱟」事知多少〉課程,靠山區的社區型中學,於校內生物實驗室進行鱟卵孵化飼養至今,讓學生在engage過程中對海洋有感,從鱟卵孵化與幼鱟的飼養開始來引起學生學習動機,藉由課程的引導,讓學生設計以鱟為主題之探究與實作題目,探索鱟的生物學…,讀者深入閱讀必有收穫。 科學新知 科學研究中常有需要大量人力處理但是難度不高的基礎步驟,透過集結眾多民眾或學生的力量參與,通稱為「公民科學」。最有名的例子就是20世紀末利用民眾家裡閒置的電腦尋找外星人的「SETI@Home」計畫。〈集眾人之力的氣象研究〉一文,王嘉琪教授讓您清楚公民科學在氣象上的應用及中央氣象局推動相關研究計畫-歷史氣象紀錄的數位化或數值化;民眾在參與的過程中,除了對科學研究有直接貢獻,也可獲得一些相關知識與成就感,可說是個互惠的過程,透過互動也大幅拉近科學與一般人之間的距離。 踏上401高地,這名列國際間12座地貌特殊的島嶼之一的龜山島,地貌特殊。龜山島是如何生成?龜山島會再噴發嗎?龜山島的自然環境又是如何?龜山島又有哪些特殊的地質景觀?您知道氣象局、中研院地科所及中央地調所合力於龜山島上設置那些觀測站嗎?〈上天下地-淺談龜山島地形與地質〉為您揭開神秘面紗,一睹她美麗婀娜的型態。 特約專欄 接續前兩期陳正改老師的歷史回顧,〈我國氣象觀測站網的建置和演進(三)臺灣東部地區〉本期來到東部地區。「花蓮的地形屬狹長型,北迴歸線正好通過瑞穗鄉,致使瑞穗以北屬副熱帶氣候區,瑞穗以南則為熱帶氣候區。另因受到黑潮洋流的調節以及中央山脈阻隔影響,氣候相對溫和,雨量亦充沛;夏季常遭受颱風的侵襲,冬季因盛行東北風,風力較強勁。」看著不同氣象站的變化及消長,除了設備更新帶來的新氣象之外,也該重視那歷史建築、設備及資料。〈繪本科學閱讀的跨領域教與學:爸爸的機械魚〉文章中,透過繪本〈Papa’s Mechanical Fish 爸爸的機械魚〉融入閱讀、數學和科學教育,蚊子老師與第一線教師合作,擔任協同教學人員在數學、生活、英語繪本、美勞、童軍四門課程中融入多方面領域知識搭配設計,並分享教案規劃以及從共讀繪本、動手操作到回饋互動解決問題的課程經驗。千呼萬喚始出來,猶抱琵琶半遮面,〈星球的另一面〉挑戰您的投影、遮掩的觀點。 物理教育學會理事長余進忠分享舉辦〈2022第一屆量子科技科普線上推廣壁報展〉的經驗及原由,除了有大學教授也有許多熱血的高中教師參加,也提供壁報展的經營策略。我國的科展制度如何訂定的?我們總是一成不變嗎?在改變調整時是不是有一些功課要做? 〈他山之石——加拿大全國科展評審制度探討〉一文分享國外經驗,有比較是好事,國內制度多重防弊,國外制度多重科學思考。 總召編輯委員 - 李旺龍 關於本刊 出版單位:國立臺灣科學教育館 發行人:劉火欽 總召集人:李旺龍 編輯委員: 物理科吳仲卿/余進忠/戴明鳳/朱慶琪 | 化學科古建國/王伯昌/林如章/周金城/黃琴扉 | 生物科王美芬/蕭世輝/張育傑/辛懷梓/郭淑妙 | 地球科學許民陽/王郁軒/謝隆欽/盧孟明 科技科張玉山/汪殿杰/林育沖/徐新逸 | 數學科李源順/游森棚/嚴志弘/高欣欣 | 跨領域學科李名揚/劉淑雯/吳嫻/李芝瑜 | 特約專欄 游森棚/黃琴扉/陳正改/劉淑雯 策劃:李耕雲 主編:吳中益 本月專題特約主編:許民陽 編輯:佟冠誼/林博雅 網頁設計編輯:施曉恬 投稿規範請來信詢問:article@mail.ntsec.gov.tw

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EmerApp+: An innovative application for personal security

EmerApp+ is software designed for intelligent devices as a personal security database manager. In case of emergencies, it is an application which integrates location, tracking, and communication tools. It is triangulated between a database to a communication server as well as a second which is NASA server that offers climate and seismic information for Mexico. This application has two sources of communication, SMS messages and a newly created social network. In case of natural disasters, an extension for drones has been developed for this application, enabling rescue teams to delimit the land boundary where the disaster struck. In order to speed up the search and rescue operations a triangulation of network-drone- smartphone is completed.

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Beets Revolution

There is currently an interest in developing supercapacitors as the booming of smartphones and other mobile electric devices. Despite offering key performance advantages, many capacitors pose significant environmental hazards once disposed. They often contain fluorine, sulfur, toxic transition metal and cyanide groups, which are harmful if discarded by using conventional landfill or incineration methods. The objective of this project is to find an environmentally benign alternative for building various key components of supercapacitors structures. From the electrolyte, carbon substrate and materials corresponding for Faradic reaction, all the materials were devised from renewable biomass. In our research, two novel designs of betanin/sulfonated carbon supercapacitor and quinone/sulfonated carbon supercapacitor were invented. Betanin and quinone, extracted from beets and Sencha, was preloaded on the sulfonated carbon nanosphere as the composite. While sulfonated carbon nanosphere were fabricated by hydrothermal synthesis of renewable biomaterial, followed by surface functionalization - sulfonation for increasing the loading capacity of nanoparticle. Nanostructured morphology and surface functional groups were examined and confirmed by SEM and IR spectroscopy. Specific capacitance can be boosted up through optimizing the particle size, morphology and surface polarity of carbon substrate and the type of electrolyte. From the experimental result, it is believed that the nano-architecture, with active functional groups, of carbon nanosphere enables the efficient charge transport and electrode stability, allowing the composite with high capacitance (94–209 F g–1 at a current density ranging from 1 to 4 mA cm–2), high capacitance retention of over 90% after over 20,000 cycles respectively, and over a wide range of temperature. Superior electrochemical performance of both betanin/sulfonated and quinone/sulfonated carbon supercapacitor can be attributed to the large accessible surface area of the porous structure, low interfacial resistance and its structural stability. It shows that they have relatively higher tolerant towards heat and extreme pH mediums. The green electrochemical capacitor exhibits a promising capacitive performance of 209 F g–1 with high capacitance retention of over 90%, opening up new possibilities for the production of environmental friendly, cost efficient and lightweight energy storage system using renewable biomass as the basic building materials without harming the environment.

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Lunar Tide Contribution to Thermosphere Weather

Internet search technology is a pervasively used utility that relies on techniques from the _eld of spectral graph theory. We present a novel spectral approach to investigate an existing problem: the critical group of the line graph has been characterized for regular nonbipartite graphs, but the general regular bipartite case remains open. Because of the ine_ectiveness of previous techniques in regular bipartite graphs, our approach provides a new perspective and aims to obtain the relationship between the spectra of the Laplacians of the graph G and its line graph bG. We obtain a theorem for the spectra of all regular bipartite graphs and demonstrate its e_ectiveness by completely characterizing the previously unknown critical group for a particular class of regular bipartite graphs, the incidence graphs of _nite projective planes with square order. This critical group is found to be Z2_(Z2q+2)q3􀀀1_(Zq2+q+1)q2+q􀀀1; where q is the order of the _nite projective plane.

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科學研習月刊

62-03

NO.62-03 2023 JUN | 科學研習期刊目錄 本期專題 SDGs中的地球科學 SDGs目標13氣候變遷融入十二年國教課綱中的自然領域課程與教學 | 許民陽 SDGs 與地質敏感區 | 林明聖 從氣候觀點看影響臺灣的颱風頻率變化 | 涂建翊 氣候變遷及開發下生物礁當前的環境問題與保育 | 許民陽 教學現場 數位科技融入「相對濕度」的探究與實作課程 | 江通達 古今山海‧化石傳奇~結合地球科學與自然文化保存的環境教育 | 童琳茜 科學新知 雷達觀測與區域防災降雨雷達 | 林品芳 史前巨石與它們的產地 | 梁勝雄、徐漢倫、俞舜文 特約專欄 穿越信息的海洋,開啟對世界的探索──簡介Robert F. Sibert Informational Book Award | 劉淑雯、林吟霙 「我有沒有搞錯?」的科學探究態度──以平流層臭氧議題為例 |吳育雅 森棚教官數學題──蜿蜒曲折 |游森棚 科普活動報導 在科學的基地裡,科學家到底做了什麼呢? | 黃嘉郁、陳佩雯、李名揚、蘇萬生 總召集人的話 最近比較惹人注意的新聞除了颱風來不來,就是頂大地科系學生轉系轉出的比率偏多?我們的高中同學在選擇志願時總是有許多策略,選校不選系先進了再說就是其中一種;為了轉系,大一時損失許多體驗學習的好機會,只為了有好成績在轉系時有優先權,成績差的要轉系好難;殊不知因為對就讀科系沒有興趣才會成績差,才會有轉系的需求。 是不是應該讓在該領域學習不習慣或是學習弱勢的同學有優先轉系的機會?相類似的也有應該先指考,讓進不了自己滿意系所的學生,再隨後拿著自己的特殊事蹟去參加特殊選材或是推薦甄試才對? 講到特殊事蹟,大家是否有注意到好多的高中生都在國際期刊發表論文以及參加國際發明展得金牌獎的?在這個期刊數量越來越多的年代,各種經營的模式逐一出現,許多付費刊出的期刊在peer-review上面是不是有真的做到該有的水準?或是跟投稿者各取所需?如果高中生能夠把自己學科的部分學得很透徹,那就有機會有更深入的機緣與大學教授對接獲得輔導,但是不是要投那貴參參的付費刊出期刊?是值得討論的。許多大學的教評會已經對某些種類的付費刊出期刊或是掠奪性期刊特別關注,特別是在升等審查的時候;只有某些心急搞不清楚的家長有機會受到掮客的欺騙付出數萬元莫名的刊登費;切記!不是自己做的千萬別亂掛名。 國際發明展更是需要慎重考慮的,發明展是一個交易平台,有專利的、有好的作品到這邊交錢(攤位的費用)擺設,等待前來的識貨買家成交這個好作品;發明展的作品可以同一件作品連續十年在不同國家展出(只要你有錢繳交好貴的擺設攤位費用),但是絕不會出現一稿多投的學倫問題,因為那就是個商業行為,那金牌銀牌哪裡來?這只要去看看一個國際發明展到底發出幾面金牌就可以知道金牌的價值,如果是五面以內那還有價值,如果是五十面那就自行判斷吧!商展中得到的獎有沒有真的peer-review?如果展出的團夠大,繳的錢夠多,講話就夠大聲,你能期待有真的peer-review?講這麼多其實是希望說,年輕人做學問要踏實,深耕才能生根,不然總是淺淺的表層,一扯就掉;心急的家長不要再害小孩子了,讓他從小就認為「造假是理所當然的」會造成未來社會極大的混亂。 本期專題的主題是SDGs中的地球科學,共有四篇文章。 〈SDGs目標13氣候變遷融入十二年國教課綱中的自然領域課程與教學〉SDG緣起於哪些時空環境?跟2015的教案有什麼關係?本文透過2015許多教案的設計分享來思考氣候變遷融入十二年國教的規劃以及其相關成效。 〈從氣候觀點看颱風影響臺灣的頻率變化〉全球暖化造成極端氣候,如何在災難來臨時可以科學的方法及科技工具應用趨吉避凶是現在面對災難的生存之道。全球暖化是否影響颱風路徑?颱風在高緯度出現的機率會提高嗎?你知道西北太平洋與南海海域的颱風氣候特徵嗎?影響臺灣的颱風個數有改變嗎?颱風是否影響臺灣和大尺度環流有什麼關係?颱風移動路徑的長期變化趨勢如何?臺灣對颱風又愛又恨,且地處不確定性高的地方,需要更多的關注。 〈SDGs11與地質敏感區〉何為地質敏感區?是地質條件比較脆弱的區域嗎?跟SDGs11「建構具包容、安全、韌性及永續特質的城市與鄉村」的對應又是何種關係?您的住家是落在地質敏感區嗎?如何知道地質敏感區的內容與分佈範圍?看到這邊應該可以猜出本篇文章的重點了,直接閱讀欣賞吧。 〈氣候變遷及開發下生物礁當前的環境問題與保育〉藻礁議題曾有一陣子沸沸揚揚,為何環保人士特別重視?現在又是何種狀態呢?珊瑚礁和藻礁都屬於生物礁,是環境的指標,也是為海岸抵抗波浪侵蝕最佳的鐵甲武士。抗侵蝕的保護作用從何而來?天然消波塊的稱呼又是如何得之?本文為您解密? 教學現場有兩篇文章。〈數位科技融入「相對濕度」的探究與實作課程〉透過乾濕球溫度計、電子溼度計、Arduino、觀測資料查詢CODiS,取得實驗數據,融入數位科技數據處理等等,教學現場的探究實做課程從相對溼度的定義談起到後續的資料蒐集完整呈現。還有一個尚未開發的探究部分:去探究及解構乾濕球溫度計、電子溼度計是如何基於基本定義,透過哪些基礎原理以及數位科技,讓你看到讀數? 〈古今山海。化石傳奇~結合地球科學與自然文化保存的環境教育〉如果把地球三十五億年的歷史換算成24小時,人類只不過是在晚上11點58分才出現而已!前面那23小時58分鐘留下哪些特別的訊息?嘗試變身柯南,走入左鎮區的考古遺址、化石、特殊地質地形景觀,化石如何被發現的?地質地形的特點如何被看見?化石告訴你哪些故事?期待你透過「古今山海.化石傳奇」教案,親自踏上左鎮,去探究及欣賞這些行動遺跡中歷史的、美學的、民族或人類學價值之認知與感動。 科學新知的兩篇文章:〈雷達觀測與區域防災降雨雷達〉我們聽過很多的雷達,氣象預報聽過、倒車時也用過、這些雷達的基本原理相同,應用場合各自不同也各有創意。雷達回波圖是如何得到的?區域防災降雨雷達有什麼特色?有什麼功能值得用一篇文章來報導?來欣賞本文的雷達價值吧。 〈史前巨石與它們的產地──從地質角度看卑南遺址石柱來源〉英國英格蘭威爾特郡的巨石陣遺址廣為人知,但其實在臺灣也有類似的史前巨石遺跡與文化!文中分享了臺灣東部的巨石文化,以及「可能的產地」。究竟過去的人類是如何將巨石搬移至現在的位置,這些充滿神祕面紗的史前謎題,等著你一起揭開探索。 特約專輯〈穿越信息的海洋,開啟對世界的探索——簡介RobertF.SibertInformationalBookAward〉信息浩瀚如大海,兒童或是青少年如何在茫茫大海中讀到不錯的書,伴隨著他探索及想像世界;「羅伯特.F.西伯特信息圖書獎」認可了作家或插畫家對兒童文學的貢獻及其作品的質量,也推薦了茫茫信息大海中值得閱讀的書籍;雯子老師在專輯文章為您介紹獎項的由來、主題類型、評選標準以及獲獎的好書,介紹知識大海中的燈塔及寶石。 〈「我有沒有搞錯?」的科學探究態度—以平流層臭氧議題為例〉吳育雅老師透過諾貝爾獎化學得主的研究過程來說明:跨域研究的必然、先知的孤獨、受到的壓力、對抗財團、建模的假說、觀測的資料比對、後續的修正、對真理追求的堅持…。為什麼在一般人口密集的地方使用CFCs會對南極上空的臭氧層造成大破洞?那北極會嗎?研究發現的真實性與重要性被充分理解時是研究者真正興奮的時刻。先是看著種種研究問題發生、懷疑、假說、驗證…說故事能力很強的吳育雅老師,也在最後讓我們在回顧整個故事對應到的科學研究歷程及反思,非常值得一讀。 〈森棚教官的數學題:蜿蜒曲折〉3*4個點的一筆畫最少需要多少個彎折?最多需要多少彎折?有哪些會發生的彎折數字?趕緊提筆畫畫……。 科普活動報導〈在科學的基地裡,科學家到底做了什麼呢?〉「科學家的秘密基地」由國家實驗研究院、國家太空中心與國立臺灣科學教育館合作,透過參觀民眾與展示儀器及遊戲的互動,讓大家認識國家級研究單位的日常,也能從中學習基本的科學知識。這個特別的展會定期更新,要常常來看,會有很棒的收穫。 總召編輯委員 - 李旺龍 關於本刊 出版單位:國立臺灣科學教育館 發行人:劉火欽 總召集人:李旺龍 編輯委員: 物理科吳仲卿/余進忠/戴明鳳/朱慶琪 | 化學科古建國/王伯昌/林如章/周金城/黃琴扉 | 生物科王美芬/蕭世輝/張育傑/辛懷梓/郭淑妙 | 地球科學許民陽/王郁軒/謝隆欽/盧孟明 科技科張玉山/汪殿杰/林育沖/徐新逸 | 數學科李源順/游森棚/嚴志弘/高欣欣 | 跨領域學科李名揚/劉淑雯/吳 嫻/李芝瑜/王淑音 | 特約專欄 游森棚/黃琴扉/陳正改/劉淑雯 策劃:李耕雲 主編:吳中益 本月專題特約主編:許民陽 編輯:佟冠誼/林博雅 網頁設計編輯:施曉恬 投稿規範請來信詢問:article@mail.ntsec.gov.tw

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Flexible Thermoelectric Module Application in Therapy Usage for Human Body

福島核災的發生,更凸顯能源的重要性;又因近年來廢熱總量不斷提升與全球能源需求量增加,本研究利用熱電晶片冷端與熱端的溫度差產生電的特性,將環境廢熱回收成為可用的電能。 本研究設計之可撓性熱電晶片成功改良傳統熱電晶片的兩點缺點;其一 : 傳統的硬式平板狀晶片無法配合不同環境空間而改變其外型,其二 : 硬式晶片的表面為陶瓷片,較易摔破導致晶片毀損,本研究之可撓性熱電晶片改良以往熱電晶片的陶瓷基板材料,改用具有可撓性的FCCL材料作為基板,因此可完整吸收表面彎曲物體的能源並將熱能轉換成電能。本研究之可撓式熱電晶片成功大幅降低熱電晶片之成本,有利於未來大量生產,成功應用人體體溫發電,同時也可利用Peltier效應,作為醫療用冷敷或熱敷之器材。

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An Innovative Design of Enhanced-Performance Solar Panel Using Heat Pipe and Thermoelectric Generator

Solar energy is a main source of energy that is expected to play a vital role in fulfilling the future global demand of electricity. Design of advanced photovoltaic (PV) system with high electric conversion efficiency is the key for collecting solar energy. A major obstacle hindering useful PV utilization is the deterioration of solar cell efficiency with temperature. The present results of experimentation have shown that there occurs a reduction of approximately 33% in the solar panel efficiency as the operating temperature increases from 45 °C to 68 °C at 1000 W/m2. Therefore, an innovative design of enhanced-performance solar panel using micro flat heat pipe (HP) and thermoelectric generator (TEG) is proposed and experimentally investigated in the presented project. To operate HP and TEG at highest possible efficiency, the condensation section of HP is innovatively cooled by utilize the condensed water inside the evaporator of air conditioner (which is usually between 5-7 °C). Two different types of silicon panel are used in the study: monocrystalline solar panel and polycrystalline solar panel. The results showed that a reduction in average solar panel temperature up to 25% is obtained. In addition, produced power was increased by as much as 50% when solar panel was cooled by the heat pipe. Finally, the feasibility study and cost analysis of the proposed hybrid system are discussed in details and presented.

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