全國中小學科展

利用混沌系統偵測植物覺知人體之反應

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2017年

科別

植物學

得獎情形

四等獎

學校名稱

國立臺南第一高級中學 國立臺南女子高級中學

指導老師

郭人仲;楊志鴻

作者

楊承遠;林又暄

關鍵字

植物電容,混沌系統,蔡氏電路

摘要或動機

本研究證明用手觸摸植物或土壤時,會造成處於混沌狀態的蔡氏電路發生電位相圖的改變,經由微調並聯在模擬線路電源端的可變電容來比對相變過程,可以測量到非常微小的等效電容變化量。不同於傳統透過改變電阻來實現混沌行為的方法,證實本研究假設確實存在且具應用價值。 我們透過改變電極接點、電路初始狀態、人體靠近或觸摸不同部位等方式,探討兩種植物因微擾所產生的相變。結果發現微擾植物與其棲地時會產生「混沌制抑」的現象,整體系統的電容變動範圍界於0到100pF之間。更重要的是,本方法還可以偵測到微擾遠端植物時經根系及土壤同步產生的電容變化訊號,這是一般電容計所感測不到的。 利用混沌行為的特性,可以應用於偵測與分析生物體或宇宙間微弱且複雜的訊號,不需經由訊號轉換或放大等的處理程序,是本研究的重大發現,未來極具發展潛力。

利用混沌系統偵測植物覺知人體之反應

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