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第55屆--民國104年

遠控氣壓式窗戶控制機構

本研究藉由智慧型手機,結合藍芽通訊協定與PLC可程式控制器遠端連結,再利用工廠內常見的空壓機與儲氣筒當動力源,達到遠端控制窗戶為受控體。 為考慮業界的成本考量,設計之機構動作必須要符合預期功能的前提下,本團隊利用成本較低的有桿式氣壓缸代替市面上較昂貴的螺桿式馬達,並合成一組自動開窗機構,來使窗戶作動,利用PLC可程式控制器進一步設計定時與行程控制之功能,如圖1。

「油」什麼差別?

探討不同濃度含氟樹脂對不同針織物(擦拭紙、尼龍布、不織布及碳纖維布)疏水疏油及油水分離的影響。根據實驗結果,含氟樹脂的添加能使不同針織表面具有超疏水疏油性及油水分離特性。針對以上結果,可以歸納以下幾項重點:氟比例的增加對於尼龍布液滴接觸角沒有顯著的影響,但當氟比例高到1%以上,其水接觸角皆大於160度以上。尼龍布具有次微米級的纖維,需添加較高比例的氟,才能達到疏水效果。相較於擦拭紙與不織布針織表面,尼龍布不僅分離速率快,亦可達到油水分離性能佳的優勢。因此,水的接觸角越高,油的接觸角越低,水與油的接觸角差異越大,此油水分離膜的效果越佳!而碳纖維厚度越厚雖然有利於疏水性能提升,卻使得分離速率慢且由水分離性能效率低。

以水活性值作為食品水分含量和水溶液濃度估算之快速量測工具

本研究目的在發展以水活性值作為食品水分含量和水溶液濃度估算之快速量測工具。對檢體之多點30℃水活性與水含量作圖,結合四階多項式數學模式模擬等溫吸濕曲線方程式(Moisture Sorption Isotherms)。以水活性實測值內插換算,獲取食品水分含量。對檢體之多點水活性與濃度作圖,結合多項式數學模式模擬水活性濃度曲線方程式。以水活性實測值內插換算,獲取水溶液濃度。結果顯示,隨機收集的食品檢體實測值與以模擬曲線內插而得之水分含量值偏差多不超過3%,實測值落點皆分布於模擬曲線附近,表示以此擬合曲線推算含水率確實可行。同時,水活性濃度模擬曲線準確度佳,不只適用於稀薄溶液,大範圍濃度均適用。

一『鳴』驚人~以無線射頻識別系統來控制博愛座之研究

本研究之目的是要以無線射頻識別系統(RFID)來維護大眾運輸工具博愛座之優先權,以保護身心障礙者或者有需要座位者之權益,避免博愛座被其他人士霸佔。本組結合RFID、微處理機與壓力感測等技術來辨識乘客是否具有坐博愛座之身分,實驗結果顯示本作品之辨識度高、速度快,能即時提醒不具博愛座優先權的乘客禮讓博愛座,確保博愛座設立之美意。

細菌人-刷牙及漱口水的使用對於口腔菌叢之影響

在潔牙商品廣告中,常稱產品可降低牙齒細菌量,然學校教育我們使用貝氏刷牙法來預防齲齒,生物課亦學習到細菌與生物的生活息息相關,這引發我們的研究動機,想了解哪種潔牙方式能將細菌量有效降低,希藉此來提醒大家日常潔牙的重要性。除此之外,也想了解長期住在我們牙齒上的細菌到底是什麼模樣,故我們選用市售牙膏及漱口水,分別在潔牙前及潔牙後在牙齒表面上取樣,並分別以TSA以及LA培養基進行培養,統計比較後發現:刷牙後,最有效降低細菌量;次之,刷牙搭配使用漱口水;最後是單用漱口水。而在不同培養基的結果中發現具有顯著差異,可藉培養基了解牙齒細菌較喜歡何種營養,日常生活上可避免過度攝取該類食物,進而達到預防齲齒之效果。

解密之旅-金門吳須土的調查研究

金門吳須土,古稱碗青,作為古代青花瓷釉彩原料,曾是金門貿易史及陶瓷藝術史上的重要角色;但卻未曾建立有岩石標本、照片,也缺乏相關研究。本研究以在白龍潭、尚義、古寧頭、西洪、白乳山等地尋得吳須土,作成分分析及比較,釐清了吳須土 樣貌、特質與存在地。研究發現,吳須土位在結核層,內含物質最多的是二氧化矽,其次為三氧化二鐵,但特點在於有高含量的氧化鈷,本研究所採樣的吳須土,氧化鈷含量皆在1% 以上。 各地吳須土樣貌差異大,有球狀、塊狀、板狀等,但與同在鐵質結核層的貓公石、鋁礬土並不相同。

水波全像法

全像攝影(Holography),是運用光波干涉性質,來呈現物體影像。干涉是波基本性質因此我們嘗試改以水波當波源,經過全像攝影相同過程來呈現物體影像。 我們將訊號產生器產生訊號一分為二,一個接到振動器產生水波,用光感測器接收相當於全像攝影物體波,另一個訊號直接以電壓感測器測量作為一虛擬平面參考波,將兩數值相加模擬物體波與參考波干涉,得到一數位化水波全像片。然後以程式計算虛擬平面參考波通過水波全像片,全像片上各個點波源相互干涉結果,成功將影像重建出來。然後討論影響影像重建變因、鑑別率,最後我們將不同位置物體影像一層一層顯示達成斷層掃瞄效果。水波全像法是我們自行獨力發展出來,以關鍵字搜尋並沒有發現類似實驗。

酸鹼反應誘發之中空微球釋放一氧化氮用於克服細菌抗藥性問題之研究

 抗藥性細菌的感染是日漸普遍的問題,常造成臨床上治療的困難。一氧化氮帶有不配對的電子,為具有高氧化活性的分子。本實驗希望直接藉由一氧化氮的氧化力殺死細菌,克服細菌抗藥性問題。人體組織受到細菌感染後,發炎組織環境呈現弱酸性。藉由此項特性,我們設計一能區分發炎與健康組織的酸鹼反應中空微球系統,以有效治療抗藥性細菌感染的問題。我們利用微流道系統製備以PLGA為球殼的中空微球結構;中空微球內部裝載DETA NONOate。經實驗發現,此一載體系統處於發炎酸性環境下,DETA NONOate會與氫離子反應產生一氧化氮撐破球殼並釋出,有效殺死抗藥性細菌;而在健康中性環境下,一氧化氮無法有效釋出,因此可以減低一氧化氮對健康組織的傷害及克服抗藥性問題。

自製簡易可拆&攜帶式濾水器

生物賴以生存的四大要素陽光、空氣、水、養分中,水占了一席之地。水的重要性,不僅是因為它是很好的溶劑、是六大營養素之一、也可調節體溫及代謝廢物。現今國內水資源缺乏,再加上水源的污染相當嚴重,想要在戶外隨時可喝到安心的水很不容易。當備長炭(或竹炭)、麥飯石、過濾棉、明礬、奶粉分裝瓶、蓮蓬頭延長接頭組等這些常見、易取得的濾材及零件組合起來,會有什麼樣的火花產生?只要稍加經過分析及巧思的安排、結構的組合,便可成為一般大眾廣為推行的DIY過濾裝置,既經濟又實惠!在面對水資源缺乏及水源汙染的情形下,民眾可將此裝置隨身攜帶,也可依實際狀況再加以使用。

「磷」汙水處理有一套

參觀汙水處理廠後,引發我們利用備長炭、石頭、蚵殼等有孔洞的物質為濾材,希望在汙水來源地現地處理,降低汙水中的含磷量,提高透光度,改變汙水酸鹼值。 實驗中我們發現粒徑小的蚵殼效果較好,先利用黑糖水模擬汙水,使用自製濁度計、自製過濾器、自製測磷儀器以檢測汙水處理成效,再實地採水樣檢測去汙效果,實驗結果顯著。結論如下: 一、蚵殼主要成分為碳酸鈣,呈多層次結構,透過震盪可重複吸附含磷量。 二、在粒徑最小、200℃烘烤蚵殼,磷的吸附率達93%,水質趨於弱鹼性及中性。研究發現蚵殼為現地處理的有效濾材。 三、以蚵殼過濾實地採集水樣,酸鹼值轉為微鹼,透光度提高,建議蚵殼淨化汙水,pH值須在5.9以上的環境。