第56屆--民國105年

本研究將校園中丟棄的短粉筆及粉筆灰回收再利用，以調配出具環保理念的萬用黏土。實驗將粉筆灰與聚異丁烯以不同的混合比例，可製備出具多樣性黏度與固化的萬用黏土，結果發現粉筆灰與聚異丁烯為1：3的混合比例下，有最佳黏度與固化的特性，並進一步探討粉筆灰的去色、粉筆灰的顆粒大小、黏土的染色以及環境濕度對黏性的影響，最後將環保萬用黏土與市售萬用黏土進行黏性比較。結果顯示粒徑大小40 mesh 以上的粉筆灰，在不添加染料和環境濕度60%以上時，具有最佳表現，故經本研究開發環保萬用黏土，具備良好性能表現，並具有資源再利用及環境保護生活化的概念。

我們用300fps的高速攝影機拍攝Euler’s Disk的實驗影片，分析各圓盤的旋轉時間，旋轉時的進動角速度Ω、自轉角速度ω、盤面傾斜角度α與時間的關係。發現直徑厚度皆大的黃銅盤對玻璃板時間最長。我們也在實驗時打光，利用反射光分析可得較精準且較小角度的α。雖然僅少數圓盤可成功，我們亦錄製圓盤旋轉敲打平板的聲音，分析旋轉時的進動角速度。

體為生物生存的基本單位，而在群體的層次上，往往會導致個體在面對相同刺激時，產生更複雜的行為。在演化上，扁形動物門是首先發展出中樞神經系統（central nervous system）的類群，其中的渦蟲具有明顯的群體活動特性。然而，群體究竟影響了渦蟲的哪些行為？又代表什麼生存意義？我們發現在均勻光線刺激下，渦蟲不論個體或群體，皆會出現沿壁繞行、繞圈或繞8字形的游泳方式，可能為探勘環境的行為模式；我們也發現在食物刺激時，渦蟲可能出現群體分工；在不同能量的色光刺激時，渦蟲的游泳路徑、游泳速率、游泳週期和遠離程度皆呈現不同程度的改變。

本研究藉由學生對大自然中河流的現況感到好奇，透過實驗了解曲流的形成，並探討曲流對河道的影響，提出改善曲流對河道沖刷的方法。 實驗探究發現：河道坡度和寬度、水流量大小、流水沖刷時間及泥沙顆粒大小都會影響曲流的形成。河道坡度、水流量及泥沙顆粒越小或過大時，都不易出現明顯的彎曲水流。也發現寬度越大、坡度適中、水流量適中、泥沙顆粒0.42-1mm或1-2mm、再加上沖刷時間越久，曲流越容易形成。 實驗中發現彎曲度較大的曲流或是曲流位在坡度較大的河道中，曲流對河道沖刷的影響特別大。 最後發現在曲流凹岸設置防護措施，可以明顯減少泥沙被侵蝕的量，也可使水流改變流動的路線，不但能改善曲流彎曲度避免擴大，還能使原本彎曲的河道慢慢變直。

綠豆在生長時會分泌抑制黴菌生長的物質，當溫度在22°C~25°C之間時，大約在開始生長後的2~3天就會開始分泌，在120 mL的水中放入120顆綠豆並泡3天的綠豆水中，而當溫度在25°C~29°C之間時，大約在開始生長後2天內就會開始分泌，在120 mL的水中放入240顆綠豆並泡3天的綠豆水中時抑菌效果最好。經過實驗的分析後，泡綠豆水中含有多種可抑制黴菌生長的蛋白質，其中主要的抑菌蛋白質的分子量在30 kD~50 kD及50 kD~100 kD 之間。經過電泳分析後綠豆水中至少有11種可能的蛋白質，分子量從約35 kD到超過170 kD，所以之後我們取分子量大於10 kD的綠豆水，並將其冷凍乾燥後，探討生活中的應用。

以往溶液濃度的研究多為針對透明的真溶液，本研究主要針對市售奶茶之膠態溶液中的鮮奶與茶濃度進行研究。當光照射而進入奶茶溶液時，部分光波會被鮮奶與茶溶液所吸收。研究發現鮮奶主要吸收紅光、藍光，茶主要吸收藍、綠光，使得光線透過溶液後或是從溶液反射出來的光，觀察起來的顏色顯得偏黃、偏綠色而非原來的白光。因此透過色光亮度的量測可以對應出奶茶溶液之不同鮮奶與茶的濃度。最後，經由色光透光量轉換成數位RGB的數值製作比色卡可作為濃度比對之參考。

氣候變遷造成日漸頻繁的區域性水災，使植物生態遭受衝擊，從種子及幼苗在淹水下的發芽及生長狀況，得以探討植物對抗淹水逆境之策略，以供未來災害防治策略參考。而十字花科與菊科植物實驗中，我們發現不發芽為種子抗淹水逆境之共同策略，但氧化壓力則促使淹水下的種子發芽，而增加葡萄糖卻反之。除此之外，從不死鳥的觀察，我們發現淹水會導致幼苗抽長，且黑暗及紅光照射下更為明顯。十字花科氣孔在淹水下會關閉但菊科則否。而分子層面，鈣離子會調控淹水植物的發芽、氣孔開閉及莖節抽長，且過氧化物及葡萄糖亦參與其中。這些新發現值得後續深入探討。

將乾燥茶蠶砂利用極性大小差異初步分離後，對各樣本分別進行清除自由基能力(DPPH)、總酚類含量、總含醣量、以及類黃酮含量等實驗測定，接著以薄層色層分析(TLC)與高效液相色譜儀(HPLC)觀察與分析其中可能之化合物含量分布。 由實驗結果可以得知茶蠶砂的萃取物皆具有抗氧化的能力，且經過各式物質之含量測定之後，發現茶蠶砂具有一定含量的酚類、醣類與類黃酮物質，結合TLC薄層色層分析及HPLC Spike in實驗確認EA萃取物中含有兒茶素存在。 未來希望能夠以進行其搭種類茶多酚化合物之Spike in 實驗並對HPLC圖譜進行單一吸收峰的分離、純化與其純化後物質之抗氧化等化學活性探討或成分分析以確定其中之真正活性成分。

本研究實驗結果顯示市售的奶瓶測溫貼因為瓶內外溫度差，及本身顯示的度數極少，造成瓶內真實溫度和瓶外貼片顯示溫度有極大的差別，可能對於嬰兒的喝奶溫度造成誤差而使嬰兒受到傷害。實驗中我們也探討了不同材質的奶瓶，測得誤差值的大小有所不同，並最後也推算出修正函數讓貼片顯示的溫度能夠更準確。最後本實驗以14.89%的奶水外側以紅外線感測器來測量外側溫度，發現無論為玻璃或是塑膠材質的奶瓶，其外側中間與內側中間的溫度變化趨勢幾乎一致，且兩者相關係數達到0.92 以上，可用來設計製造出一個更能測得奶瓶內真正溫度的測量儀器。

食品安全問題逐漸受到重視，我們想探討食品添加物的影響範圍是否涵蓋神經分化層面。我們以小鼠胚胎幹細胞(P19細胞)作觀察，利用維生素Ａ酸誘導P19細胞分化，用不同濃度的培養液經過多次實驗後建立穩定、生長情形佳的細胞培養平台，並添加生活中幾種常見的食品添加物，如：糖類、茶及味精。先觀察細胞在不同濃度的食品添加物中的生長情形，找出影響顯著的濃度，進一步操作分化實驗，再利用免疫螢光染色法，觀察分化狀況，了解各添加物對類神經細胞分化的影響。結果顯示代糖、茶、味精能促進分化，而黑糖較無明顯差異。我們由細胞培養的過程，建立食品添加物對類神經細胞分化影響的研究平台，往後可依此模式測試更多環境因子及藥物對細胞分化的影響。