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高級中等學校組

使用區塊鏈開發可監督捐款之公開募捐平台

新興的 BlockChain(區塊鏈)技術具有去中心化及資料無法被竄改的特性,在需要資料透明的領域非常適用,尤其 Fintech(金融科技)方面因貨幣貴重的特性而特別有優勢。慈善募款常常有用款不透明與部分用途不被大眾認可的問題;因此本研究使用BlockChain技術之Ethereum(以太坊)平台,成功設計出一套Smart Contract(智能合約),主要功能針對募款組織的所有撥款,須經捐款者投票,通過後才可撥用,將監督的權利歸還給捐款者,使慈善捐款能夠公開透明且受監督。同時也研究網頁前後端程式語言,設計一套大眾能簡便進行操作之介面,期望真正將此募捐平台推廣至社會。

渦流管的應用及研究

現今的加工產業逐漸朝向微小加工,在目前有屑加工過程中,會使用切削劑來冷卻及潤滑刀具及工件為其優點,然而切削劑在使用時,其切屑易黏致於加工表面及刀具上,再加工會造成刀具壽命降低和加工面表面粗糙度不佳以及環境的汙染。 本實驗是利用渦流管的原理及其製冷的特性應用在CNC銑床加工,來取代加工時使用之切削劑。首先,本研究設計不同的材質、噴嘴、孔板及渦流管長度等參數,探討其製冷效果,研究發現材料以鋁材、噴嘴及孔板數為5個及渦流管長度200mm有最佳之製冷效果。 在現今綠能意識高漲及加工微小化的工業,渦流管將是未來工業科技中的一部分。

擋不住的「吸」飲力-新型吸管之研發

本研究首先製作「蔬菜紙吸管」,其耐水性及吸飲功能不佳,改以海藻膠製作吸管,經歷多次改良後的「第三代海藻膠吸管」其質地近似塑膠吸管,但吸飲功能仍然不佳。接著,以海藻膠為膠著劑;紅茶粉為骨材,成功製作出耐水性、吸飲功能較佳且可散發紅茶香氣的「紅茶吸管」。提高添加紅茶粉之比例,能有效提升吸管硬度,可應用在飲料封口膜之戳入,在冰水、熱水中均可長時間維持吸飲功能,製作大口徑「紅茶吸管」,可輕易吸飲波霸珍珠,徹底解決吸飲波霸珍珠之難題。自製擠出成型機械,可控制出料速度維持穩定,在滑軌上以直線移動,可製作出粗細一致且筆直的吸管,最後試製綠茶、咖啡、檸檬等調味吸管,均會飄出天然原料之香氣,頗具商品化之潛力。

水生植物對Acetaminophen去除之效果探討

藥物與個人保健用品(PPCPs)為新興污染物的主要來源之一,本研究選用PPCPs之一的acetaminophen(普拿疼主要成分),此類物質使用化學處理法雖能快速且有效的去除,卻可能造成環境的二次傷害。因此,本研究主題將規劃以自然整治技術處理水體環境中的新興污染物。 本研究使用兩種易取得、易養殖、表面積大且吸附重金屬效能佳之植物如金魚藻及水蘊草,並透過高效液相層析儀(HPLC)結合UV偵測器偵測濃度變化,以探討水生植物於水溶液中Acetaminophen之移除效果。 本次實驗結果顯示金魚藻及水蘊草皆有去除Acetaminophen的效果,於四日左右即能達百分之百的清除率。而加入自然水體後,推測環境基質會影響水生植物,造成對清除Acetaminophen效率的影響,但仍能有效去除。

恨鐵不成窗-鐵皮屋開窗與散熱的影響

每年夏天,我們常為鐵皮屋內的高溫而煩惱,因此開始著手研究開窗與鐵皮屋散熱的關係。我們利用鋁罐模擬鐵皮屋,測量鋁罐加熱後內部氣溫下降曲線,來研究在不外加空氣流動下不同開窗面積、位置的散熱快慢的差異及外加空氣流動下風的速度、角度是否影響散熱效果。我們發現若不外加流動,散熱速度在開窗面積超過總表面積的6%時,散熱效果會明顯的提升,而影響散熱速度的程度由大至小分別是垂直流動、斜向流動、水平流動。在外加流動的實驗中,流動越強、流動方向越正向窗戶,散熱越快。而最後我們利用觀察煙霧在箱中的流動佐證上述實驗,發現鐵皮屋之窗戶應設計在正對盛行風向的位置,且至少開設兩窗戶,兩窗戶間有垂直高度落差,散熱效果較好。

AI人工智慧與樂高積木之結合與應用

Tic tac toe (井字棋)是大家童年時期常玩的小遊戲,本研究希望能以人工智慧的概念編寫出能在遊戲中立於不敗之地的程式,並將程式寫入LEGO EV3主機,利用LEGO積木打造出一台能與人對下井字棋的機器人。在研究的過程中先將井字棋遊戲可能出現的棋路一一列出,再從中找出中最適合的應對棋路,並在遊戲過程中利用顏色辨識零件去偵測對手下棋的位置。經過測試,它的確能夠在遊戲過程中立於不敗之地。未來希望能針對更加複雜的賽局,例如象棋、五子棋或4*4、5*5的方格等,設計出能從人手中輕易取勝的機器人。

無(線)制資料收集器

本作品主要採用Arduino 系統晶片平台進行與Zigbee無線模組結合達到蜂巢式產線資訊無線系統設計,控制核心Arduino 晶片平台進行產線產品產出計數與產線停機警報功能即時通報系統設計,並研究Zigbee無線拓樸角色規劃設定後達到遠端資料傳遞,本作品採以最基本的產線完成品數量以及停機狀態即時記錄等功能做為案例示範,並以Visual Basic設計一套監控軟體讓工作人員即時監控所有產線資訊,並且將所蒐集的資訊紀錄於資料庫中,供產線專案管理人員直接於電腦中取出該班生產數量資訊,也可提供專案人員了解產線規劃品質是否足夠穩定。

中西糖尿病藥與癌症藥物之間的交互作用

糖尿病與癌症皆為臺灣前十大死因之一,而糖尿病在多項文獻已被指出與癌症的發生有相關性。本研究旨在探討中西糖尿病藥與癌症藥物之間的交互作用對細胞的影響,實驗中選用了一種癌症及四種糖尿病藥物,其中,糖尿病藥物有一種西藥、三種中藥;採用乳腺癌細胞株MCF7並模擬第二型糖尿病患者血糖水準的變化進行實驗,以觀察癌細胞在不同環境經不同藥物處理後對細胞存活率的影響,同時採用成纖維細胞3T3以觀測藥物對正常細胞的影響;藉由Crystal violet、ELISA加以分析,發現西藥明顯抑制癌症藥物對MCF7的毒殺能力;同時以Western blot分析細胞蛋白質表現量變化、Flow Cytometer測量ROS的表現量,以探討藥物之間的交互作用。未來希望在胰臟細胞Ins1、肝細胞HEPG2觀察藥物交互作用對糖尿病的影響。

埋伏的殺手──陸生渦蟲掠食與捕蚯行為

本研究中的五種渦蟲皆由校園花圃發現,藉由外型特徵與國內外論文比對,發現其中兩種為廣頭地渦蟲 Bipalium kewense Moseley, 1878及 Bipalium vagum Jones & Sterrer, 2005;兩種為雙眼地渦蟲科 Rhynchodemidae sp.1及 Rhynchodemidae sp.2;一種為多眼地渦蟲科 Platydemus manokwari De Beauchamp, 1963,其中Rhynchodemidae sp.2為未發表的新種。 國內外論文對於渦蟲攝食獵物行為尚無定論,而我們發現本研究中的Rhynchodemidae sp.2和Bipalium kewense皆為主食為蚯蚓的掠食性動物。我們設計實驗證實Bipalium kewense在掠食中居有追蹤、捕食的主動地位,也證實Rhynchodemidae sp.2在捕食的過程中,以埋伏追擊掠食蚯蚓。並進一步以實驗證明Rhynchodemidae sp.2的黏液對於蚯蚓有降低其活動力和損害蚯蚓肌肉纖維的作用。此結果可以說明Rhynchodemidae sp.2儘管不主動追擊獵物且體型較小,仍能順利掠食蚯蚓。

彩虹晶球-鳳梨珍珠之研發

首先,本研究利用食醋及蛋殼為原料,萃取出天然的鈣離子溶液,以更天然的鈣源來取代化學合成的鈣源,一樣可製作出晶瑩剔透的晶球。經實驗證明,滴管頭之口徑會影響晶球粒徑之大小;而滴管頭距離液面之高度會影響晶球之形狀。在浸漬時間固定之條件下,調整鈣溶液的濃度,可控制晶球凝膠率及物性;而在鈣溶液濃度固定之條件下,調整浸漬時間,可控制晶球凝膠率及物性。鳳梨果漿鈣之含量很低,經加工製作成鳳梨珍珠,其鈣之含量會明顯升高,進而影響消費者之喜好性,受試者對浸漬鈣溶液30分鐘的鳳梨珍珠,則較明顯的喜好性。最後,我們應用自行設計組裝完成的自動化機械,以當季蔬果為原料,皆可順利製作成彩虹晶球般的蔬果珍珠。