全國中小學科展

高級中等學校組

探討不同環境的鏈黴菌對南方根瘤線蟲之影響

鏈黴菌(Streptomyces spp.)是防治農業害蟲南方根瘤線蟲(Meloidogyne incognita)上的重要角色。我們自三處不同環境土壤,嘗試篩選出同種的鏈黴菌各一株(編號c5、d5、r3),測試其生理特性(不同溫度、pH值、碳源下之生長),及對抑制南方根瘤線蟲孵化、二齡線蟲活動力能力,最後以幾丁質培養基測試其分解幾丁質能力。其中c5在pH9下不論是生長情形或是抗蟲能力皆較佳;r3則較適合中性環境。而幾丁質酶的分解能力與抑制蟲卵孵化較為相關,線蟲活動力抑制則可能有其他物質參與。我們也發現各株菌的最佳生長條件,跟其原生環境常是不相符合的;且d5與r3為同種鏈黴菌卻也具有生理特性和抗蟲能力差異,未來希望能從其採集地生態了解影響因素,將鏈黴菌應用至農地時,可考慮菌株的適應問題。

利用恆星周日運動之研究求其位置的誤差

我們知道天上恆星周日運動轉動的角速度與地球自轉的應該會是一樣的,但是因為大氣折射和大氣擾動的影響,所以當我們真正觀測的時候,其轉動的角度真的會和理論一樣嗎?我們照出一些連續時間的照片,分析找出觀測值誤差,這是大氣折射和大氣擾動所造成的。 以觀測值誤差和實際仰角做數據分析,第一:風速越大,仰角與觀測值誤差就並無太大關聯,因為大氣擾動的視相偏差很嚴重。第二:風速越大,大氣擾動視相的最大和平均視相偏差也越大,若無風,大氣擾動很小,其觀測值誤差幾乎是大氣折射造成的,和修正公式一樣,仰角越小,觀測值誤差越大。但無風時,但是觀測值誤差和公式修正值不是完全一樣,代表大氣擾動還是造成一定誤差的影響。

再探勾股鐵路網

本研究從股差為 1 的素勾股數家族{(an,bn,cn )}得到關係式vn/un =1/(2+vn-1/un-1 ),其中n,un,vn∈N, un>vn,(un,vn )=1,un,vn為一奇一偶;以不同的v1/u1 代入關係式,迭代產生不同的vn/un,再由(an,bn,cn )=(un2-vn2,2un vn,un2+vn2 )產生股差為|u12-v12-2u1 v1 |的素勾股數家族;將(un,vn)當成平面座標(x,y),則股差為定值的{(un,vn)}構成平面座標中的「勾股鐵路網」;將(an,bn,cn )當成空間座標(x,y,z),則股差為定值的{(an,bn,cn )}構成空間座標中的「勾股鐵路網」;由不同最簡股差的乘積找到另外兩個關係式,由此得到股差為定值的素勾股數家族之不同的〈vn/un 〉,並由此確認最簡股差為定值的〈vn/un 〉之條數,進而確認最簡股差為定值的勾股鐵路之條數。

點點相應在「格」中-平面與空間中格子圖形之 探討與推廣

格子圖形是具代數特性的幾何圖形,是解析幾何中一環。首先研究發現格子直線數與法里數列及尤拉函數有關,透過遞迴關係導出其一般式。其次探討形成格子圖形的充要條件,得到 (1) 坐標平面上有格子正n邊形的充要條件為n=4 (2) 坐標空間中有格子正n邊形的充要條件為n=3,4或6 (3) 恰有三種格子柏拉圖 最後的主軸是找出五心與九點圓圓心皆為格子點的充分條件,成果如下: (1)畢氏三角形內心及旁心皆為格子點;而Heron三角形在某條件下,內心及旁心也是格子點 (2)畢氏三角形與Heron三角形三邊長滿足在某條件下,五心與九點圓圓心皆為格子點 (3)三角形三邊長為整數比,經伸縮變換後可使五心與九點圓圓心皆為格子點

快來喵喵喵 喵喵 「緲」電感應——仰角與遮蔽物對緲子接收的影響

利用有機閃爍體連接電源供應器和示波器接收緲子,再連接電腦用Labview去記錄,來測量不同仰角的緲子數量分布。並用電腦程式Geant4去模擬真實探測活動以及其他條件下的實驗。

「烯」金焦點

可折疊手機是目前熱門議題,目前市面透明導電薄膜產品價格都不便宜,尤其是以銀為主要的導電材料,而銀雖導電佳但也因金屬透光性不佳,而無法有效製作透明導電薄膜,因此我們想找尋便宜又有不錯導電能力的複合材料來製作相關產品。根據文獻顯示,石墨烯有著高透光性、質輕、導電性佳等優點,因此適合做此研究。本研究結果顯示:我們利用氧化還原法,有效製作導電性佳的石墨烯,再進一步與奈米銀進行複合。在10%石墨烯:1%奈米銀有著高透光性及導電性的特徵,最後利用PMMA及PEDOT:PSS作為添加物材質,可製成可撓式的透明導電薄膜。

不做鎳(Ni-free),高鉻不銹鋼更Nice (耐蝕)!

由於鎳原料價格高,有些企業為了求生存,生產耐腐蝕性能極差的無鎳低鉻200系列不銹鋼,魚目混珠為304不銹鋼銷售;有些企業則寧可選擇開發價格較低,但無損耐腐蝕性能的高鉻、無鎳及鉬的445不銹鋼,以取代304不銹鋼應用於含氯離子的環境。本研究的主要目的,為印證445及304不銹鋼兩者的耐蝕性質對等性。透過金屬合金成分分析、金相與微組織觀察、含氯離子環境的耐蝕性質測試、不銹鋼抗孔蝕當量值計算等實驗方法,綜合分析結果證實,高鉻、無鎳及鉬的肥粒鐵系445不銹鋼,其耐孔蝕性能與沃斯田鐵系304不銹鋼相當,具有取代304不銹鋼的潛力,可做為降低成本兼顧耐氯離子孔蝕的最佳材料選擇。

面積最大值定點

此篇作品旨在探討兩動點P、Q同時由原點O出發,沿直角△OAB 的邊界運動,Q點以每秒1單位的速率順時針方向運動,P點以每秒v(≧1)單位的速率逆時針方向運動時,在P、Q兩點相遇之前,△OPQ面積的最大值為何?當面積達最大時,P、Q兩點的位置是否有特殊現象或性質。更進一步,將其推廣到一般三角形,當△OPQ面積達最大時,P、Q兩點的位置是否也有這樣的現象或性質。再者,探討在任意三角形中,以速率v為變數時,△OPQ的最大面積函數F(v)的圖形。最後,則將其推廣到正n邊形,其中n=4,5,6,8。

渾「圓」有「定」—從七圓定理到雙心六圓的推廣

本研究將從七圓定理出發,試圖改變切圓個數,探討共點的存在性;更進一步推廣「六個與兩內離圓分別均外切與內切的環切圓」之雙心六圓,探討其共點、共線、共圓及共錐等性質;研究有驚人的發現「當六個環切圓轉動時,其各類對應點連線之共點必為定點,且在連心線上。」推廣至不同個數的環切圓時亦成立;當兩內離圓甚至推廣至兩外離圓或是圓與直線時,亦發現其諸線共點、諸點共線、諸點共圓、諸點共錐等性質必成立。

多功能腿部肌力復健系統

「雙手萬能、雙腳亦萬能」,雙腳是我們身體輪胎,它可以承載身體移動,假如某天當雙腳失去健康時,除了漫長的醫療外,也需要藉由復健的工作來治療、矯正其行動,而傳統的復健設備只是單調的機器,只是單純的對復健者進行負重的測試,如果能有一套完善電子設備可以協助復健者及醫生作有計畫的復健執行,相信日後對復健者進行醫療復健一定能夠更加完善。 治療與復健對骨傷是漫長的醫療行為,由期是康復後的復健醫療,我們設計輔助協助病患進行復健工作,因此系統設計重量感測器,來偵測復健者的重量測試資料並記錄,同時系統會透過LINE方式通知家人及醫生其復健情形,因此一套完善且有計畫的復健系統協助復健的話,相信復健工作一定能更有效率。