工程學科(二)科

據2017年台電歷年售電量統計，撇除佔了七成多的工業用電，佔比最多的便是住宅用電。住宅用電中，第二耗電的家電為冷氣機。雖近年冷氣機大多為變頻冷氣，能夠減少耗電，但因臺灣位居亞熱帶，常年氣候炎熱潮濕，於夏季時許多家庭會開著冷氣長達十小時。因此，冷氣耗電一直都是每個家庭的問題，冷氣帶來的溫室氣體也是每位人民該重視的問題。秉持減少家庭用電的理念下，我們以蝴蝶鱗片為發想作機構、銀蟻反射陽光（反射長波，並吸收短波）原理為塗料，設計出了烈日當空時，可以主動追日，使屋頂板角度呈現與太陽垂直之狀態，最大化的反射太陽熱能，藉此改善夏季熾熱的源頭，進而解決冷氣耗電，間接減緩地球暖化之議題。

油甘果中富含許多維他命C及多酚類等抗氧化物質，維他命C為油甘果中主要的抗氧化成分。由實驗數據可知，維他命C含量最高為綠茶(358.70ppm)、次之為臺灣凍乾粉(342.20ppm)、最低為印度凍乾粉(287.70ppm)。於螯合亞鐵離子試驗中，吸光度越低螯合能力越強，於95%及75%酒精萃取下，吸光度最低皆為為油甘錠(0.054A/0.104A)。總酚含量95%及75%酒精萃取，含量最高皆為臺灣凍乾粉(597.31ppm/545.75ppm)。於DPPH自由基清除能力試驗中，清除率最高的為臺灣凍乾粉(94.10%)；清除率最低的為綠茶(57.25%)。本實驗透過數據分析，對油甘果進行抗氧化物質測量與比較。

近年來，人們每年丟棄的寶特瓶數量遠超過被回收的數量。塑膠汙染影響了每一個生態系統，所以寶特瓶回收利用是一個巨大的挑戰。因此，本研究以寶特瓶材料－聚對苯二甲酸乙二酯（PET,Poly(ethylbenzene-1,4-dicarboxylate)）作為有機金屬框架（MOF, metalorganicframework）中有機框架的連接，並將MOF合成中常用的有毒溶劑－二甲基甲醯胺（DMF,Dimethylformamide）替換為純水，除了能對環境友善外，更提供了資源重複利用的途徑。另一方面，本研究以PET進行一鍋化的方法來合成具高度生物相容性的MOF材料－MIL101(Fe)（MIL,Materials of Institute Lavoisier），並應用於近年來蓬勃發展的皮膚性生醫產品，以細胞毒性試驗、抗氧化試驗、抗菌能力、及選擇性吸附測試來證明其有作為皮膚性生醫材料的潛力，以及擔載皮膚保養藥物維生素E 來評估其作為保養品載體的能力。

隨科技演進，大多數天然災害我們已有能力做到預報的工作，而少數尚未有準確預報系統的自然災害，地震－－即名列其中。故對於震災，熟稔預防工作、設計抗震、耐 震建築顯為首要之務。本研究透過水平搖晃槽及垂直震動器模擬地震發生時之S、P波 並以造型棒、頂點珠模擬鋼骨結構受震。觀測各異樓層、底面、抗震裝置下其搖晃程 度及破壞位置等，並探討：(一)建築物破壞點和抗震力關係、(二)建築和地震來向關 係、(三)梁柱、結構對稱性對耐震程度關係、(四)制震裝置等之功效。

不定時噴發的火山泥是屏東萬丹知名地景，但對於農民來說，這些在他們土地上所噴發出來的火山泥卻是影響作物收成跟汙染環境的一大問題。大量泥漿很難清理，只能做為廢棄物被清理堆積。自然界的土壤中富含各種金屬氧化物，本篇研究推測萬丹的火山泥中含有較多鐵的成分，透過將萬丹火山泥的粉末溶入釉中做為發色劑的實驗，以窯燒後的成色與參考資料做比較，來驗證這樣的想法。實驗的結果顯示「以火山泥做為發色劑」的釉藥會產生與「以氧化鐵為發色劑」相似的青瓷效果。所以得知火山泥是能夠取代氧化鐵做為發色劑使用，而不只做為廢棄物堆積的。

本研究目的為替柏油路增加遮熱塗層以延長使用年限，參考文獻曾利用二氧化鈦，但因為遇到液體時摩擦係數會變得非常小，所以文獻中有增加粒料用來增加摩擦力。為兼顧環保與成本，我們想利用台南盛產的蚵殼代替粒料及二氧化鈦來完成成本更低的遮熱塗層。 為確保研究成果符合工程實用性，我們使用公路總局近年新研發的密級配瀝青磚作為實驗對象，利用高強度凝固快的EB1環氧樹脂與二氧化鈦與蚵殼，便可作為瀝青上方的遮熱塗層。EB1A劑：EB1B劑：二氧化鈦：蚵殼=60g：20g：20g：80g，其配方混合而成之遮熱塗層進行測試時得到最好的升溫抑制能力，凝固時間1小時，2小時會達到完全硬化，其兼顧強度、成本與道路安全規範，且鋪設流程相當方便。

本篇研究是比較釀酒酵母在象草汁、紅甘蔗汁和白甘蔗汁酒精發酵時產製酒精的效率。結果顯示，植物汁液的成分和特性會影響酵母菌的發酵效率和產物。紅甘蔗汁和白甘蔗汁中的其他微生物對酵母菌的影響會隨時間增加而增強，pH值也會影響酵母菌的活性。不論是否在無氧環境，象草汁中的酵母菌產製酒精的效率最好，並且在象草汁中的酒精被氧化的情形比在紅白甘蔗汁中來的小。因此，將釀酒酵母放入象草汁中進行酒精發酵是取得酒精的最佳方法。本篇研究的禾本科植物中，象草是相當適合作為生質能源的材料。

有機物在無氧或低氧下，會熱裂解成生質炭，具高表面積，能吸附有機質形成生物炭，促進光合菌生長，改善土壤品質。為了解光合菌對生物炭促進腐熟化的效應，本研究運用光合菌在印度棗、鼠眼木、南洋櫻和桑葚等4種生物炭中做成添加劑，探索添加光合菌與生物炭對土壤的影響。實驗發現，農業有機廢棄物做成生物炭，就能改善土壤環境、促進作物成長，結論摘錄如下： 一、光合菌與水以1:20比例稀釋，種子發芽率與存活率高達100%。 二、校園盆栽土壤添加生物炭和光合菌種植青江菜，發現大部分添加者較未添加者生長更佳。 三、以生物炭提供青江菜營養源，有機質比無生物炭至少提高2%以上，南洋櫻最高可提升4%，額外添加光合菌可再提升0.5%，整體累計提升4.5%。

本研究探討民間信仰之古風水「煞氣」到底是迷信還是有其科學中流體力學意涵。本研究以實作及模擬方式，對於所謂傳統風水之「尖射煞」進行研究。結果顯示，尖角形狀確實易產生紊流，造成能量較強氣流，而以擋煞物及傳統屋簷之燕尾形，確實可以降低音頻及氣流能量，八卦形可同時降頻降低氣流能量，但在高風速時表現未若銅錢形為佳。最後經由迴歸分析，發現在低風速時，各尖角及擋煞形狀對於紊流噪聲的表現有高度正相關性，Ｒ平方值＞０.７５。

本次的研究是利用聲音在不同介質中所產生的共鳴聲譜，來辨識不同濃度的酒精。不同濃度的酒精其作為聲音傳導介質的影響也會有所差異。在同體積、同敲擊力道下，但不同濃度的酒精來進行聲音錄製實驗，將這些音訊檔案轉換成特定時間長度的時譜圖後，利用分組訓練的方式，讓人工智慧（AI）去辨識不同的酒精濃度。初步結果可以發現，相同敲擊力道下，不同濃度的酒精的聲音時譜圖在頻率反映、強度、以及持續時間均有變化，且其變化與濃度正相關。