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高級中等學校組

探究食品添加劑在糯米粉糰中的增塑效果

為了解含氫鍵的食品添加劑對糯米粉糰所造成的塑化效應影響,自製拉伸機探討。於文獻探討中,我們找到了數篇文獻也在探討添加物對澱粉延展影響的問題,不過其製備方式略有不同。其一為將澱粉混合並熱壓做成薄膜;另一為將澱粉配置成凝膠液。我們基於可製成食品的方向進行研究,目前所得研究成果與論文的情形相似,氫鍵確實會影響澱粉團的能承受張力,冷卻情形也是變因。其中,添加劑劑量增加可達增塑效果。冷卻時間越長,麵條越脆弱,彼此間能承受的張力差也越大。冷卻溫度降低則使麵條所能承受的張力提高。

UV照射對黴菌生長及幾丁聚醣含量之影響探討

本篇研究主要在探討UV照射黴菌所導致的幾丁質含量變化。本組以家庭中常見的青黴菌複合體作為材料,證實黴菌經UVB照射30秒後可促進生長及增加養分的累積,並且也能得到稍多的幾丁質及幾丁聚醣。我們從文獻分析黴菌和蝦蟹外殼的幾丁質結構,發現其結構上有所差異,再比較由實驗萃取幾丁聚醣的成本和市面上大多是經蝦蟹外殼萃取產品的售價,發現兩者價格差異不多。

遠近高低皆相同—圓錐曲線的等視角軌跡研究

本研究旨在探討圓錐曲線的等視角軌跡。我們利用幾何方法和過曲線外一點的兩切線夾角之cot⁡θ值恆等的條件求得:線段的等視角軌跡為兩對稱圓弧;圓的等視角軌跡為圓;拋物線的為單支雙曲線,且視角互補的軌跡恰為一雙曲線,視角90°時軌跡為其準線。 由於不同觀測點位置對雙曲線作切線的情況不同,只有在漸近線同號區能定義等視角軌跡,故我們擴充視角的定義,並提出等切線夾角軌跡來研究雙曲線的軌跡。橢圓的等視角軌跡和雙曲線等切線夾角軌跡皆為含根式的二次曲線,視角90°時軌跡為兩者的準圓。我們討論兩圖形的相似特徵:找出圖形凹向改變的條件,並以實驗數據說明軌跡的兩側近似於軌跡與y軸交點的密切圓(Osculating Circle)。期待能以研究結果解決一些視覺問題。

盲人眼鏡

對視障者而言,一般人習以為常的行走也變得十分困難,本研究希望透過電腦視覺充當他們的靈魂之窗,提供視障者更友善且能夠提升交通安全的輔助裝置。本研究使用樹莓派搭配網路攝影機與光達感測器接收影像與距離資料,將資料傳至伺服器後利用物件辨識演算法辨識障礙物種類,並辨識結果與距離回傳至樹莓派,當前方出現障礙物時,裝置能透過耳機即時發出警示音告知使用者。本研究也透過雲端減輕裝置運算負擔以達成減少耗能及縮小裝置體積的目標,讓裝置能夠像眼鏡一樣讓使用者得以辨識前方物體的種類與距離,輔助視障者避開行走路徑中的危險,進一步保障使用者的安全。

Siebeck-Marden定理的推廣--凸四邊形之內切橢圓的焦點問題

「Siebeck-Marden」定理是複數平面中一個關於三角形之內切橢圓的定理。本研究主要是利用歐氏平面幾何性質應用在複數平面上推廣到複數平面中任意一個存在內切橢圓的凸四邊形上,我們和Siebeck-Marden定理「獨立地」找到了一個相對應的二次複數方程式進而可以利用配方法解出凸四邊形之內切橢圓兩個焦點的一個全新的定理。 另外,主要結果的應用的部分,歐氏平面幾何中另一個著名的「Newton橢圓問題」,藉由我們的主要定理的結果,可以直接推得關於「Newton橢圓問題」之「加強」的結果,並且提供「Newton橢圓問題」一個全新的幾何證明。

怎麼突然「逆」過來了—研究正逆微胞之型態

本研究目的為尋找容易形成逆微胞並觀察的方法,以作為教材。我們先以十二烷基硫酸鈉(SDS)或碳鏈較短的一元醇加入沙拉油形成的兩相微胞在顯微鏡下觀察,但因形成的微胞太小,透過顯微鏡無法觀察,故我們在油水混合溶液中分別加入SDS水溶液、正丁醇、異丁醇進行觀察。發現SDS僅形成微胞;在油/水比值為2以上時,加入正丁醇可形成逆微胞;在油/水比值大於1.25時,加入異丁醇可形成逆微胞。我們另使用易溶於水的乙醇作為界面活性劑,但改變添加順序,發現在乙醇油溶液中加入水可以乳化,且在油/水比值為1.25以上時,會形成逆微胞。而以易溶於油的正己醇作為界面活性劑時,發現在正己醇水溶液中加入油可以乳化,且在油/水比值為1.25以上時,會形成逆微胞。

應用深度學習建構泥火山泥裂成分與裂縫特徵模型

本研究旨在探討高雄區,目前仍在噴出泥漿的泥火山所形成的泥裂表面特徵。藉由類神經網路找出泥裂角度、裂縫數、含水量與泥漿成分之間的關聯性,建構裂縫判斷模型,並採取各地泥漿樣本,設計裝置進行實驗,在控制泥岩厚度、溫度等變因下,模擬自然環境形成的裂縫,並分析受力產生的特徵模式。建構後的 CNN 模型準確度約為 83 %,RNN模型準確度約為 93 %。前者用途為判斷裂縫分岔點與找出其裂縫角度與數量,後者用途為透過裂縫數與角度判斷當前圖片含水量與成分。未來將繼續開發為只需將圖片輸入,即可精準判斷出該圖片的含水量與成分,提供在各領域如:地球科學、防災、建築工程等實用工具。

燈下藍~自製燈箱的藍曬研究

本研究在利用實驗法了解影響藍曬圖效果的因素。為使光源穩定且可操縱光源強度,故自製藍曬燈箱進行實驗;為客觀表述藍曬圖的品質,以色差儀測量,發現ΔE 值與藍曬圖品質有很好的相關性。 我們用 6 瓶裝紅酒木箱、7 組 T5 UVA 黑燈管、壓克力板隔開燈管與曬布、黑色 橡膠墊阻隔箱子內外光線進出。得到自製燈箱曝曬 15分鐘效果良好,並以此進行實驗。發現布料質量密度大、經緯密度大、單股平紋織法、厚度小有利於藍曬圖品質,而與吸水性、彈性等較無關;感光液在第二天、燈管亮數多時,藍曬圖效果較佳;定色劑以食醋效果最好;並發現藍曬圖不適合印在要常清洗的衣物。研究過程中意外發現感光液在第 30小時左右吸光度最大,表示溶液中檸檬酸根的濃度達到最高。

自然語言結合推薦算法開發程式碼生成器之研究

本研究希冀提供學生另一種程式的學習方式,減少學生對於程式的排斥感,同時亦能讓學生在學寫程式之前,先訓練其溝通能力,使其說話較具邏輯性的結構,如此一來將能更有效的表達其所要陳述的事件,我們自行開發一套軟體系統,可經由口語的方式與電腦溝通,同時電腦經過關鍵詞的辨識後,能更精準的透過推薦演算推出幾種可能的目標事件,透過選擇的方式,一步步引導使用者完成其想要達到的動作,最終目標是透過這個軟體自動產生程式碼,如此一來將可減少學生對於程式學習的恐慌,提高學生對於程式設計的學習成就,同時,請老師利用我們自行開發的程式學習輔助軟體實際教學後進行問卷調查,亦有超過百分之64的同學認為,這樣的軟體使他們對於程式學習更感興趣,也提升他們撰寫程式的成功率。

甲基磺酸銅的合成與先進封裝的電鍍應用

甲基磺酸銅比硫酸銅的溶解度更高,適合用於高速銅電鍍,並應用於3D IC的TSV和先進封裝的TIV銅電鍍。先進封裝除了TIV製程外,若想要同時電鍍不同尺寸的銅柱凸塊,並維持均勻性則是另一個挑戰。本研究改良甲基磺酸銅合成方法,並將其再結晶,得到高純度的甲基磺酸銅晶體。以合成的甲基磺酸銅為原料,配製成電鍍液,並探討不同直徑的銅柱凸塊沉積,達到高度差小於 2% 的均勻銅柱凸塊。