第58屆--民國107年

日常生活中常利用繩子來綑綁一些物件，也透過繩結來交織出安全防護網，這些繩子的廣泛應用可能都和繩子造成的摩擦力息息相關，而繩子摩擦力的產生是透過纏繞的模式，這和一般認知的摩擦力原理可能有所差異。本研究透過繩子與圓柱系統的纏繞，探討影響繩子摩擦力的因素，並發現纏繞圓柱的力道、纏繞圓柱的圈數多寡、及繩子的種類性質都對繩子產生的摩擦力大小有重要性地影響。

本研究主要在分析超商手提網袋的相關構造、拉長長度、承重及易斷裂處，並製作不同材質的超商網袋比較其差異，從中選擇承重適當的淋膜不織布材質改成較易製作的圓形進行各項實驗，比較網袋不同切割線的圖層數、區域數、線數、線距、張開角度、形狀及手提樣式所產生的差異。從網袋的規則及對稱中推理出「對摺剪紙」概念並運用環保於舊衣上，最後結合實驗結果把超商網袋常用完即丟且容量太小的缺點加以改良，研發出便宜、方便攜帶、手提舒適又可重複使用的可收納環保網袋。

共伴效應發生的颱風時常帶來嚴重災情，促使我們投入對秋颱共伴效應的分析。利用地面風場、輻合輻散場、衛星雲圖、測站氣壓雨量等統計資料以及颱風路徑等資料分析後，顯示在中央氣象局分類的五號、六號、九號路徑的颱風，發生共伴效應的比例較其他路經之颱風高。在風場與輻合輻散場之比較得知共伴會隨著颱風環流與東北季風相對位置的接近而產生增強的現象，再用地面天氣圖與雨量統計資料確認高壓靠海導致東北季風含水氣量的增加也會加強共伴雲帶的降水。利用十幾個颱風與六個測站雨量與風向的變化結果相互比較後，得知地形與風向效應也會導致當地瞬時以及總降雨量的增減，而風向與地形走向之夾角越趨近於垂直影響雨量的效果則越顯著。

黑糖蛇的製作原料是糖與小蘇打粉。糖含大量蔗糖燃燒受熱後容易燃燒不完全產生大量碳粒；小蘇打受熱產生二氧化碳的速度再配合糖燃燒不完全產生碳粒的速度，使得燃燒後的糖產生空隙，將剩餘的碳逐漸推出，看起來就像產生一條黑蛇。從實驗結果，我們發現產生黑糖蛇的三個關鍵---糖加熱的溫度要高、產生的碳粒要多、膨鬆劑產生氣體的速度要適中；因此糖和小蘇打粉的比例為4:1、配合酒精燃燒加熱的溫度就能製作出最長的黑糖蛇。

校園葉上的二點葉蟎，對同時出現的兩種天敵(小黑隱翅幼蟲、捕植蟎)，有什麼特殊的生存策略？除了繁殖快、生活史短之外，雌蟎在食物短缺或族群密度過高時，常於植株高處主導蟎球形成，以利擴散。蟎球分為可移動外層及不可移動內層，外層以若蟎(多發展為雌蟎)為主。雌蟎到新環境會主導聚集行為產生，並能感測到環境天敵氣味或天敵出現，加強聚集行為以提升存活率。二點葉蟎的織網行為顯著降低隱翅幼蟲捕食卵的能力(降低31%)，但無法以此防範體型較小的捕植蟎。二點葉蟎的排泄物具有降低捕植蟎捕食卵的能力，同時吸引大型天敵隱翅幼蟲的前來，優先捕食捕植蟎，使二點葉蟎在兩種天敵存在環境下，存活率反而升高，真是令人驚嘆的生存策略。

本報告分析位於台灣西南部東經120.5度、北緯21.7度地震群。數據顯示在1994～2017年6月間，共出現10次規模大於5.0的大地震，震源深度均為40公里左右，歸納地震發生時間發現約2到5年發生一次大地震，推測此區域可能有持續發生此地震型態的情況。我們利用一些模擬實驗和假設模型，提出此近隱沒帶但呈張裂型態的區域，地震發生的時間空間變動的規則，可能和板塊隱沒時應力施於交界處附近，使應力易累積於弱下部地殼與強上部地殼交界處有關。

本研究透過多孔性薄膜因孔洞內物質比例變化所造成的光譜波峰位置改變之特性，來吸附乙烯-酒精溶液，以用於檢測無法輕易從表皮得知其成熟度之水果。首先利用具有可有效吸附酒精之官能基的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA)高分子及乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)高分子製成複合高分子薄膜，並利用其吸附乙烯-酒精溶液，放置至尚未催熟之青綠色香蕉旁，觀察香蕉成熟情形。再利用紫外線光譜儀檢測薄膜之波峰位置，並將波長數值代入公式λ=2nd sin⁡θ求出薄膜內所剩的乙烯體積百分比，並對應出香蕉被催熟的情形。

本研究透過ROS(機器人運作系統)實作一個能自由探勘且進行SLAM (同步定位及地圖構建)，且使用自身建構出的地圖進行導航任務之機器人系統。將探勘與定位領域結合，機器人便可以在面對完全未知的環境有一套應對措施。利用ROS機體與程式軟體分離的優點，本研究開發出的系統可以運用於任何能安裝ROS或與ROS連結之機體，供各式各樣的服務做為一系統性的路徑規劃器及運動基座。並探討此系統擅長及較不適用的環境，呈現目前機器人系統的運作能力。而日後在各區塊的技術精進，都能分別套用在此系統上，而不需要重新建構整個架構。

從直角△斜邊上的各等分點，對直角頂依序做1倍、2倍…等的長度投射，得一連串投射點，觀察投射點形成的軌跡，文中發現若投射倍率成等差時，投射出的各點軌跡必成拋物線，且發現投射倍率組合做縮放平移時，能保持投射圖形為拋物線。接著將相等的四段改成不一定相等的四段(N=4)，使投射組合的長度L≥4，從L=4到L=16做個全面性的觀察，得到的不只拋物線，還有很多不同圖形如雙曲線、橢圓、平行線、交叉直線和一點一線等，但沒發現圓，作者利用代數計算投射和幾何作圖投射畫出圓形。並利用找圓的概念，將N>4時的分段組合和投射倍率組合在指定的△中呈現出來。最後藉著改變投射倍率組合成級數狀，竟能將本文中涉及的所有投射圖形(N≥4)都轉成拋物線。

本研究係使⽤快速傅⽴葉轉換對⾦屬圓板撞擊產⽣的⾳頻進⾏分析，並搭配⾃製的運算叢集，來實現使材料辨識系統。本研究為分析⾦屬圓版與其相關之物理量對⾳頻的影響，吾⼈透過 Journal of Sounds and Vibrations 中的⼀篇 “The Influence Of Poisson’s Ratio On The Natural Frequencies Of Free Circular Plates”之公式，配合⼤量實驗做為數據轉換的基礎，找出⾦屬的Ψ值，如鋁為0.15762、鐵為0.28921、銅為0.36213，最後將之整合，並提出以機器學習的⽅式優化材料辨識系統，⼤⼤提⾼本研究之未來發展性。