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第53屆--民國102年

礦物自發性長晶現象與BHR機制之探討

“Spontaneous Growth of One-Dimensional Nanostructures from Films in Ambient Atmosphere at Room Temperature: ZnO and TiO2”( Shou-Yi Chang等人)在2011年發表的文獻中,提出一種新的生長奈米結構的方法-BHR(bond breaking-hydrolysis-reconstruction)機制,結合了應力和水氣可讓金屬氧化物自發性成長並長出一維奈米結構的氧化物。石膏晶體在自然界中生成的條件與水有關係,藉由進行硫酸鈣水化實驗驗證此現象,以濕度和放置時間作為控制變因,觀察到生成晶體的長度與溼度、放置時間有關,濕度越高、放置時間越長,所得的晶體尺寸越大且晶體形狀越明顯。透過BHR作用在花崗岩表面,發現表面生成的晶體尺寸與溼度、放置時間有關,濕度越高、放置時間越長,所生成的晶體尺寸越大,認為自然界中的矽酸鹽礦物有可能透過BHR作用進行生長,印證地球科學對紫水晶形成的理論不一定正確。

隱藏式觸碰門

以人體作為觸發訊號來源,利用觸發間隔時間作為輸入資料訊號,當輸入密碼與預設密碼吻合則門開啟。本系統主要功用如下:一、 隱藏式輸入訊號端,輸入訊號可設計在門上任一地方,同時設計為可更換之輸入點,利用開關選擇門上A點、B點或C點……作為輸入點,有心人士即使知道密碼亦無法得知應由何處輸入密碼。二、 利用人體為觸發訊號源,以長按、短按觸發輸入點輸入密碼,無需使用鍵盤作為輸入端,免去維護及保養。三、 密碼位元數可由使用者自行設定,密碼可設一位數至無限多位數,當使用者僅去路口倒垃圾可設一位數(如3,大門敲3下)方便進出;當使用者出國多日則可設為多位數(如275384659424,小偷猜對密碼機率一兆分之一)確保安全。四、 適合用於社區大樓、辦公大樓或大型飯店門禁管理,每扇門使用自訂密碼,每擴充一組電鎖門僅需一組輸入/輸出(I/O)點,便於擴充與管理。

一公升的光線

本實驗利用水的折射原理,設計一個能替代傳統燈泡、省電燈泡的照明系統。同時利用水的降溫效果防止LED因電熱效應而燒壞,延長燈泡的使用壽命。我們設計出來的此散光瓶裝置,比一般燈具省電,希望將來能應用在日常生活上,為綠色建築點亮環保的一盞燈。另外,我們也針對菲律賓利用寶特瓶增加室內照明的做法做了改進措施,使將日光引進室內的效果更好。

智慧型遠端插座用電監控系統

在電費日趨上漲的今天,「節約能源」對大家來講無非是必要的事,本專案嘗試利用目前智慧手機APP 的實用功能,以及單晶片微電腦等,探討設計一個「智慧型遠端用電插座系統」,並提出一個有效達到節省用電量以及監控用電狀況的解決方案,本專題探討穫得以下結果:一、利用現有智慧型手機,搭配如插座般的硬體模組,使用於家電的控制上,是方便可行。二、硬體模組可順利與家庭的電源系統及插座相容,居家不須做大幅度施工改善電路工程。三、針對往後新建大樓房屋的電器配線及明線或暗線插座皆可很容易的搭配使用。四、藉由我們所開發產品,使用手機即可容易完成對居家電源進行如拔除插座一樣的隔斷電源動作。

精確快速之勞伯佛天秤四連桿平衡校正中心裝置

在二年級練習丙級車床題目時,常需要用到量錶來校正工件的同心度,但進行加工時工件除了需考量同心度之外,還需要兩面的平行度,尤其在做車床題目時,需要將工件調頭加工,而工件調頭夾持的過程中,就有可能使工件失去平行度。因此可以利用此裝置,來同時進行同心度及平行度的校正。

以測謊技術偵測環境影響學生閱讀專注力(終級書齋)

本研究目的在研製皮膚電阻及心跳影響閱讀專注力偵測系統,以及分析環境噪音及溫、濕度對閱讀專注力之生理感知與舒適度。採用實驗研究法,首先針對量測數據進行校正,確保本系統能符合信度與效度之信賴水準。徵選有意願參與本研究之三位高職二年級學生為受試樣本,在閱讀「數學」科目下,調節環境聲音及溫、濕度,記錄受試者自律神經作用下引起皮膚電阻及心跳等生理變化。根據研究目的,獲致研究結果如下:(1)指尖皮膚電阻變大,表示閱讀專注力較佳,反之則呈現緊張的情緒;(2)心跳振幅越大,則情緒表現安定;反之則緊張;(3)闔眼後再接受本實驗所偵測之閱讀專注力比較佳。

曝「光」的「珠」絲馬跡

本實驗探討紫外光對五蕊葉下珠生長發育和遺傳毒性的影響。我們研究五蕊葉下珠從種子萌芽至開花結果,只需5-8週時間,生命週期短,易繁殖生長,能在短時間內產生大量的種子,我們以這世代交替迅速的五蕊葉下珠作為研究對象,進一步處理紫外光照射其種子和幼苗植株,影響種子萌芽和幼苗的正常發育,隨著UVC照射時間愈長發育幾乎停滯,嚴重的話導致植物死亡。生殖方面雄花和雌花的發育率也降低,花粉管的發展被抑制,甚至所發育果實其內的種子萌芽率減少40%,發芽種子呈未分化,且細胞染色體出現異常短縮狀,顯示紫外光對於五蕊葉下珠有遺傳毒性傷害,我們期望利用生理和遺傳性傷害等病徵,以五蕊葉下珠建立生物模式(model)作為曝露短波紫外光輻射的預警訊息!

數字圓舞曲

探討m對男女舞者分別穿著m種不同顏色的衣服,圍成內、外兩圈跳舞。每當他們跳完一小節後,只有內圈的舞者會以順時針方向移動一個位置來交換舞伴,如果女生排在內圈(如圖1),那麼外圈的男生該怎麼排,才能使得排定跳舞位置及交換d次舞伴後,恰巧都有d對男女舞者穿著同顏色的衣服。我們以間隔排法探討3對、4對、5對、……、12對男女舞者跳舞時,交換舞伴的情形。最後歸納得到: (一)若(m,n)=1,則可以排出內、外圈「一對一對應」的跳舞位置。 (二)若(m,n)=1且(m,n-1)=d,則在排定跳舞位置及每交換d次舞伴後,恰好都有d對男女舞者穿著同顏色的衣服。(註:n為間隔數)

手機遙控插座裝置

本研究係針對藍牙遠端控制程式進行探討與應用。利用手機藍牙遠端控制延長線之插座電源獨立開/關或一次全開/關。本研究主要功能如下:一、利用手機藍牙遠端控制插座開/關,免除插拔插頭及切換延長線上開關之麻煩。同時避免因頻繁插拔插頭造成插座損壞及插拔過程中潛在的危險。二、系統設置一總開關,可一次控制所有插座開/關。同時各插座分路亦可分別獨立控制開/關。方便使用者操作。三、研究顯示,一般家電在不使用情況下,若未拔下插座亦會造成電能流失。本作品藉由更便利操作行為,養成使用者隨手關閉插座電源習慣,節省能源。四、硬體建置完成後,若欲增加插座功能,如定時開/關功能等,僅需修改手機APP程式即可,大大增加本作品功能性與便利性。

聲波激擾對噴流擴散特性與燃燒性能之影響

本研究以實驗方法觀察受聲波激擾的噴流之等溫流場特徵及燃燒火焰行為,探討聲波激擾對噴流的混合特性及燃燒性能之影響。使用熱線風速儀量測聲波激擾引致噴流出口速度振盪的特性;應用流場可視化技術,觀察噴流的流場特徵;藉著量測噴流之側向擴展寬度,比較噴流受聲波激擾之前與之後的混合與擴散特性。最後,丙烷作為噴流的流體,點燃噴流形成燃燒火焰。觀察燃燒火焰的顏色與外觀尺寸變化,探討聲波激擾對燃燒噴流的燃燒性能之改善。結果發現聲波激擾噴流時,藉著「回吸預混」、「渦漩形成、演化、捲入、破碎」與「紊流增強」效應等物理機制,有效提升噴流與週遭空氣的混合與擴散特性,因此,在實際燃燒噴流的工業應用,可以明顯的提升燃燒效率。