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第53屆--民國102年

仰式泳椿拳—小仰泳椿捕食孑孓之生物防治潛力評估

蚊子不僅擾人,更為重要病媒昆蟲,在臺灣傳播登革熱、日本腦炎等法定傳染病。近來橈足類防除病媒蚊頗具效用,南區之劍水蚤防治亦有良好試驗結果,然相較劍水蚤因體型小而偏好捕食一齡孑孓的限制,我們的實驗主角—仰泳椿具大體型優勢。本實驗透過捕食量、捕食速率與偏好試驗,初步瞭解仰泳椿之齡期、饑餓程度等因素會影響對孑孓捕食量、捕食速率及各齡孑孓捕食的偏好,仰泳椿齡期愈大、饑餓程度愈高其捕食量、捕食速率亦較高,且偏好捕食高齡期孑孓。透過捕食行為分析建立仰泳椿「被動等待」與「主動靠近」二種捕食模式,饑餓程度愈大會因養分需求較迫切而傾向以「主動靠近」模式來捕捉高齡孑孓。綜合研判,中高齡仰泳椿對孑孓防治具高度發展潛力。

「甕中捉音」-古代「空甕砌牆」隔音技術之探究

隨著大眾對生活品質的要求逐漸提升,有關防噪音的裝置已成為生活上不可或缺的設施。本研究在藉由對古代「空甕砌牆」隔音技術之文獻探討後,以探究空甕外部及內部的相關因素之隔音效果。研究結果顯示,空甕數量愈多、空甕厚度愈厚、甕口口徑愈大時,會有較佳的隔音效果,在空甕的擺放位置上以×字形的隔音效果較好,甕口的形狀上以正方形的隔音效果較好,空甕內填塞物的空隙率愈小隔音效果會較好,空甕間有連通也會有較佳的隔音效果。最後我們也建議,日常生活中有許多類似空甕的物品也可環保回收拿來替代價錢比較貴的空甕,除了可做為隔音牆使用之外,也可設計成裝置藝術做為美化環境用。

膠囊妙計─人工種子保存之研究

人工種子在種苗生產技術上雖處已開發狀態,但在普通環境下不易儲存、運輸。本研究主要探討於不同作物頂芽、胚及細小種子等培植體包入藻膠製成人工種子後進行乾燥,最後放入膠囊中測試儲存活性並培育生長成完整植株的可行性。由實驗結果得知製作人工種子時培植體選用及養份多元的配方是成功誘導再生植株發育的關鍵。人工種子栽培初期須提供濕度較高的環境;乾燥後覆水對培植體生長最大的關鍵在於細胞膜通透性的維持。人工種子經過冷風乾燥保持低於13%含水量、溫度在5~10℃存放2~3個月尚具有活性,放在透明膠囊密封儲藏在21℃環境亦可維持1個月以上的活性,顯示膠囊保存人工種子可達到種源保存、方便運輸與統一規格化的功效。

搞什麼?多酚亂變色!

我們用廢棄顯微鏡改造的「終極耗氧測定儀」能更簡單、精準地偵測肉眼觀察不到的氧化反應,因此發現了蔬果中「多酚」及「維他命C」兩者間的相對含量微妙地牽動了蔬果是否「變色」及「氧化」的特性。我們也在「多酚變色」的一連串反應中發現了似乎違背「反應物濃度越高反應速率越快」的詭異現象,開啟了奇異變色探索之旅,驚訝地發現:「多酚」之所以能與「雙氧水」發生神秘的變色反應,竟然是因「多酚」的氧化電位剛好卡在「雙氧水自身氧化還原」的電位之間,巧妙地啟動了雙氧水在「不同濃度」下「不對等速率」的「自身還原」和「自身氧化」!我們也意外發現了蔬果中竟藏有從不氧化現身的「隱形多酚」,被我們無意間以「強鹼」給「逼」了出來,好奇嗎?一起來玩玩吧!

染色密碼—紅棕殺手NO2的偵測

二氧化氮對人體是有害的氣體(參考資料1),特別是對呼吸系統有危害。而NO2濃度為9.4mg/m3(5 ppm)的空氣中暴露10分鐘,即可造成呼吸系統失調。 所以我們找到有效的NO2的偵測劑與吸附劑:Griess reagent,當其吸附NO2後會產生深淺不一的玫瑰紅顏色,並且Griess reagent在空氣中、高溫中都很穩定,只有在光照時會慢慢失效。根據比色法我們也發現Griess reagent其吸收率亦會隨NO2之濃度升高而有逐漸上升的跡象,並且我們也根據比色法測量出汽、機在發動瞬間與發動一段時間後,廢氣中NO2含量有明顯的差異,我們推測可能與觸媒轉換器的轉化溫度有關。我們也將Griess reagent加入洋菜粉中製作成果凍,並將其定形成為Griess reagent的貼片(GR貼片),可以更加方便攜帶與使用,幫助人們有更便利的方式來偵測二氧化氮。

「深」在「浮」中不知「浮」~探討表面張力對『沉體』浮於水面行為之影響

硬幣因表面張力的作用而浮於水面上,且當所形成水面曲線各點斜率小於1時,即硬幣與水面接觸角小於135∘,其曲線會符合h(x)=c1e-x⁄Lc 的形式。另外,實驗驗證兩枚浮於水面之硬幣因兩側接觸角不同,使硬幣受力F=γ(sinθc2-sinθc1)*A,而發生互相靠近的情形,此機制與文獻[4]所提到的解釋不同,這是因為沉體(本實驗所研究的)與浮體(文獻所提到的)與水面的接觸形式不同,而使得物體浮於水面上互相靠近的物理機制不同。最後,本組發現水面漂浮物體為浮體時(密度小於1gw/cm3),接觸角大小與表面材質有關,與密度大小無關;而為沉體時(密度大於1gw/cm3),接觸角大小與表面材質無關,會隨著密度增加而變大,可說明了兩沉體互相靠近時,接觸角是會改變,因而產生吸引的現象。

塑膠袋,行不行?

本研究目的在探討不同材質之塑膠袋在不同使用條件下對秀麗隠桿線蟲的繁殖與生長的影響,研究方法是探討市售三種塑膠袋(低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE及聚丙烯PP)是否會對線蟲造成影響,針對母代、子代第一代及子代第二代進行實驗。研究結果發現:(1)不同塑膠袋材質會影響線蟲之總存活率及不同時期產卵率;(2)塑膠袋裝取熱水時間的長短差異,也會影響線蟲之總存活率及不同時期產卵率;(3)實驗進行至子代第二代後,發現塑膠袋對線蟲的影響益形顯著。以上實驗結果告訴我們,日常生活中正確的挑選及使用塑膠材質的製品是非常重要的,期待未來能進一步觀察塑膠袋對後續子代的影響,以追蹤塑膠袋將對生物所可能造成的更長遠影響。

未來明日之星-地下路段工程環保「車馳掣電」 (玩具四驅車激磁發電)

一、現況局部地下工程的開發(一)供水電地下化。(二)電訊地下化。(三)商業街地下化。(四)交通地下化。(五)污水處理地下化。二、未來局部地下道路工程的開發與應用道路地下化發電(環保能源)的探討。三、此單元活動(玩具四驅車激磁發電)(一)以構思探討說明未來地下化發電的一些概念架構、原理、應用與一些須考量因素等可行性。(二)用模型車子、軌道、發電組、地下化的設施來模擬探討,並以動態玩具四驅車模擬激磁發電方式來完成此作品。(三)透過磁鐵與各項發電組相互激磁實驗的數據來分析比較探討發電量(電壓、電流、功率)之間關係並作結論,可延伸應用於地下路段工程發電實用性的依據。

「蛇」我其誰

本研究主要探討為何『蛇板』能夠行進的原因,我們仔細觀察蛇板的構造,發現蛇板主結構為腳踏板、扭力桿、輪子傾斜板與輪子。研究中我們自行設計「等比例縮小小蛇板」來當作我們實驗的對照組,並研發設計出小蛇板來進行實驗。設計「小蛇板行進實驗儀」來測量小蛇板的行進距離;設計「小蛇板扭力桿行進實驗儀」來測量扭力桿對小蛇板行進的影響。實驗結果我們發現到蛇板動力來源主要是我們雙腳的擺動,藉由擺動會使腳踏板產生偏轉,而因為這個偏轉使得輪子產生旋轉,而輪子的旋轉導致蛇板升高(兩旁較高,中間低),腳踏板升高後會產生位能,當蛇板降低時會將位能轉變成蛇板移動與前進的動能。而輪子傾斜板角度、扭力桿長度、扭力桿數量、扭力桿粗細、擺動力量、輪子大小、接觸面的摩擦力與人體重量都會影響輪子偏轉,進而影響蛇板行進距離。

紙捲壓縮形成摺痕之探討

我們已知如果將一張紙捲成捲筒狀將能承受來自紙捲兩端極大的力,有趣的是當兩端的力超過紙捲所能承受的最大限度後,它會沿著紙捲方向壓縮並在其上形成規律的菱形摺痕,使紙捲形成一種在縱向有彈性、橫向不易變形的結構,於是我們利用重物從高處落下撞擊紙捲來進行測試,發現所產生的菱形摺痕與紙捲的周長、厚度等等的相關性。