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第58屆--民國107年

穿針凝水—利用針尖除溼集水

本研究藉由仿生沐霧甲蟲,利用物理方法設計針尖除濕器,探討不同種類針尖、不同針尖長度與其除濕能力的關係,並將設計的除濕器與市售除濕劑的比較。研究結果發現當在相對濕度為99.9%時,使用針灸針當作針尖,除濕能力可比市售水玻璃優良,且將針灸針的針尖噴上防水噴霧後,其除濕能力更是可媲美市售除濕劑「克潮靈」。而在測試相對濕度90%時,發現將除濕器通電可大幅提升除濕能力。又「克潮靈」所收集到的水為弱鹼性,若倒進土壤易造成傷害;水玻璃則在還原使用時需大量耗能,但本除濕器克服兩者缺點,使除濕過程不需大量耗能且收集到的水可重複使用,非常符合環保的需要。

臺灣冬季氣壓、海溫、雨量與PDO指數之相關性研究

本研究使用1910年至2017年的PDO指數、氣壓、海溫、雨量資料,分析北太平洋西部受到太平洋年代際振盪(Pacific Decadal Oscillation, PDO)的影響。 首先以台灣多處測站的冬季氣壓資料,計算距平值,繪圖觀察其變動週期。結果顯示各處氣壓距平值於近百年間在圖表曲線上出現高峰、低谷的年分大致相同。接著利用冬季氣壓距平值與PDO指數畫出的圖表疊圖比較,發現兩者趨勢高度相似,彼此牽動。再以北太平洋西部的海溫資料距平值繪製圖表,分別與台灣冬季氣壓距平值、PDO指數疊圖,發現氣壓及PDO分別與海溫距平趨勢線的疊圖在週期上位於相反相位,呈負相關。最後,以台灣冬季降雨數據與上述資料比較,結果顯示此研究可用於長期氣候及雨量之預測。

以自製光譜儀進行優養化程度評估之探討

本研究利用優養化評估方法─卡爾森指標,以測量總磷、葉綠素、透明度之值評估校園內四個不同水體的優養化程度,並輔以氨氮及溶氧度(DO)進行判斷,並嘗試使用自製光譜儀對水樣進行吸收度之觀察,未能找出其吸收度與卡爾森指標之顯著關係。

膠體銀對植物種子萌發的影響

本研究嘗試用銀做為兩電極於水中電解形成的膠體銀(Silver Colloid)做為主要研究對象,經實驗發現以500毫升蒸餾水、使用30 V電壓電解2小時產生的膠體銀濃度是最穩定。使用不同濃度的膠體銀探討對植物發芽時產生的黴菌以及後續植物生長的影響。經由實驗後發現,濃度高的銀膠水在浸泡植物種子(花生、玉米)1個小時即可以有效的抑制發芽時期黴菌的生長。

「震」知道了—臺灣南部板塊隱沒帶附近地震群研究

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。

千金難買藻紙道-絲藻再生紙的製作與性質分析探討

本研究的主題是絲藻(Rhizoclonium sp.)再生紙的製作。因製紙原料取材自樹木,導致資源消耗及環境破壞,同時台灣魚塭中的絲藻也對環境及人類生活有許多負面影響,因此以環境保護為目的,我們設計了一系列實驗,以不同組成比例(25%、50%、75%,0%為對照組)與組成材質間的不同攪碎時間(藻漿15秒、30秒、45秒,紙漿30秒、60秒、90秒)為操縱變因,來比較成品於吸水性、吸油性、及可抗張力間的性質差異。最後歸納出低藻含量的再生紙適合作書寫用途,而高含藻量的再生紙具極佳的抗吸水性及抗吸油性,可發展成市面上的包裝紙袋。未來希望能進行更加詳盡的性質測試,嘗試增加紙張的強度,並深入探討其實際應用性。

以「隱」制蟎~探討二點葉蟎在食物缺乏及天敵出現下的生存策略

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。

誰「砂」了藻礁?—埋砂對藻礁生態的影響

桃園沿海藻礁生態地位重要,具有豐富生態、防波與研究地球氣候變遷價值,而可能造成藻礁死亡的有以下三點:工業廢水汙染、海岸建設破壞與周邊建設帶來的淤砂掩埋。 本研究旨在探討埋砂對於藻礁生態的影響,以人工海水混原生地海水架成的海水缸進行淤砂模擬實驗,分別埋0.1cm三天及五天、0.5cm四天、3cm三至五天、6cm四天,用Diving-PAM測埋砂前後的光合作用效率變化。在埋砂3cm五天的實驗組中,發現殼狀珊瑚藻由紫轉橘,Fv/Fm值下降至0.046。持續追蹤觀察後,由橘轉白並喪失光合作用的能力。 由結果推測,殼狀珊瑚藻光合作用效率約在低於0.300時會有橘色色塊,若降至0.045則會逐漸轉白且無法復原。未來可望加入更多變因,並期待藉由本研究能喚起大眾對於藻礁生態的重視。

揭開薑汁撞奶的神秘面紗

薑汁撞奶會產生凝固是牛奶中的酪蛋白與薑汁蛋白酶發生反應,酪蛋白濃度需要達到10%以上才會形成完整的塊狀凝固。乳清蛋白具有較高的熱敏感性,牛乳加熱產生的奶皮,推測可能是乳清蛋白。奶精蛋白質含量很少,離心後在溶液上方有類似脂肪的物質,易造成身體的負擔。脂肪含量會影響薑汁撞奶,少了脂肪便少了疏水性,不容易形成凝固。不是每ㄧ種薑都能與酪蛋白產生凝固反應,薑汁蛋白酶含量才是關鍵。薑汁蛋白酶活性會受到高溫破壞,耐熱溫度約60℃以內;種植年份越久的薑,薑汁蛋白酶含量越多,產生凝固反應時耐熱溫度越高。發芽的薑仍具有薑汁蛋白酶,新芽如同嫩薑,幾乎沒有薑汁蛋白酶。將製作順序顛倒,把薑汁倒入牛奶中不會有明顯的凝固情形。

未知環境中自主探勘、定位及導航之整合系統

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。