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第55屆--民國104年

防曬乳對水中生物的影響

本研究選用了分別以奧克立林、桂皮酸鹽、氧化鋅為主成分的六款市售防曬乳,因有一種以氧化鋅為主成分的防曬乳不溶於水,故購買氧化鋅原料來與另一種可溶於水的防曬乳做較完整的對比。透過序列稀釋法配置成10000ppm、1000ppm、100ppm、10ppm、1ppm、0.1ppm、0.01ppm等七種不同濃度的水溶液,在48小時內觀察水蚤在這些溶液中的存活情形,初步結果顯示三種成分中以奧克立林的致死率最高,氧化鋅次之,桂皮酸鹽最低。除此之外,水溫的高低與光照的有無也對這些成分的致死率有些影響。

探討葡萄糖氧化吸光度之化學動力學研究

本次實驗結合了高中的氧化還原及反應速率兩個章節,選擇在不同濃度以分光光度計測量較準確的吸光度,並且以過錳酸鉀滴定葡萄糖,求葡萄糖氧化過程中的準確級數。在實驗過程中,我們分別以濃度、溫度、催化劑為操縱變因,探討其對葡萄糖氧化還原速率的影響。 我們利用不同濃度下所測得的實驗數據來求出準確的反應速率定律式;並求出了在不同溫度下的反應速率常數。而本次實驗著重於溫度及催化劑的部分,我們選用了兩種不同的催化劑,分別為氯金酸及二氧化鈦,由於氯金酸的價格較昂貴,因此我們希望能找出氯金酸加二氧化鈦之間的最佳比例以節省金錢達到最佳的催化效果。由於本次的實驗,使我們對葡萄糖氧化還原之化學動力學有更深入的了解。

三角形和圓內接四邊形的一個性質

從原始的題目「圓內接四邊形的外心會是其內、外平分圓的連心線之中點」出發,我們發現若為雙心四邊形,則其外心也是其內心和外平分圓圓心的中點,且此三點會和雙心四邊形的兩對角線交點共線,而外平分四邊形的兩對角線交點正好是雙心四邊形的內心。無獨有偶,三角形的外心也是其內心和外平分三角形外心的中點,且此三點會和外平分三角形的重心共線。 若考慮內切圓的切點多邊形,我們發現:三角形的外平分三角形和內切圓切點三角形會相似,且其面積是其外平分三角形面積與內切圓切點三角形面積的等比中項。無獨有偶,雙心四邊形外平分四邊形和內切圓切點四邊形亦會相似,且其面積也是其外平分四邊形面積與內切圓切點四邊形面積的等比中項。

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。

彭巴之鑰—科學解密

對水而言,氫鍵是彭巴現象最重要之因素,過冷現象次之,過冷時,因高動能水分子更有機會到結晶之位置,一旦結晶形成,則固態冰之氫鍵更易觸發結晶之進行,到4℃左右時會受到水的熱學性質而影響溫度曲線,此現象在其他純物質皆未觀察到。具有氫鍵之乙二醇及甘油,亦容易觀察到過冷及彭巴現象,無論起始溫度為何,到達過冷時都會同時到達同一過冷溫度,顯然溫度與分子之運動控制了結晶之進行;多數實驗亦觀察到不具氫鍵之分子會因為分子量造成凡得瓦力之大小不同而出現彭巴現象;在酒精水溶液亦可觀察到溶液凝固點之依數性質,總結影響彭巴現象之因素以氫鍵最重要、過冷與分子量次之,其他如環境、蒸發、對流及氣體溶解度等亦可能皆是影響因素。

「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。

方方正正

原始問題:設P為正方形ABCD內部一點,且P到A、B、C的距離分別為1、2、3,試求正方形的面積。利用三角函數的和差角公式即可解出此題,我們想了解的是:若到三頂點的距離改變,正方形是否仍存在?我們先將問題簡化,將最短距離設為1,則距離變數將只剩下二個,再考慮只有兩種距離的情況,我們簡化問題至一個變數,利用平面旋轉變換,及Geogebra作圖猜測結果,成功利用作圖完成存在性證明。將此作法再推廣至三種距離的情況,並思考其他相關的四邊形:菱形、矩形、平行四邊形,發現皆能用旋轉伸縮變換處理。

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。