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第58屆--民國107年

「鐵」劃「銀」鉤—奈米銀活性碳磁流體複合物之應用

為了改善自然界常見的兩種水汙染:有毒色素與大腸桿菌,本研究將活性碳接上鐵磁流體,以低成本的活性碳製作成吸附色素並可回收再利用的鐵磁流體,再將奈米銀摻混在本研究複合物多孔性物質的表面,藉由調控活性碳和不同的銀離子濃度及比例,確定最佳的製備條件,並對其抗菌性能進行測試,以達到回收再利用、改善水資源的目的。 本研究摻混奈米銀粒徑在一固定範圍內溶解析出,因此殺菌力強。在選定的溫度範圍內仍保有磁性,具有回收便利,淨化水質後較無污染等優點;此外,在常溫常壓下保存六個月後,發現其磁力並未明顯消失,不僅具有長期性的利用價值,且成本低廉,未來有極大的潛力能夠廣泛應用於大型住家水塔或泳池殺菌除臭,吸附去除有害物質。

美容「絲」路–絲瓜水的抗氧化力及應用

本研究以絲瓜水為實驗探討對象。我們以自製絲瓜水及市售的「保濕絲瓜水」做濃縮及稀釋,分別進行三種抗氧化能力(總酚測定方法、清除DPPH自由基能力、還原力測定方法)的比較。我們同時也針對市售絲瓜水中所額外添加的小黃瓜與絲瓜果實的萃取液,進行抗氧化力研究。 實驗結果顯示,總酚測定方法中,濃度越高總酚含量越高;還原力測定方法,其濃度越高還原力越強,但自製絲水則以濃縮至8倍還原力最佳,繼續濃縮還原力反而下降;而清除DPPH自由基的測定中,發現濃度越高清除DPPH自由基的能力越好。由此可知,絲瓜及小黃瓜的抗氧化能力佳,可以被廣用於保養、美白、護膚各項產品中,具有良好的抗老化效果,後續我們以8倍濃縮的絲瓜水進行產品製作。

從零開始-初始多邊形及拿破崙多角星之性質探討

本文利用GeoGebra進行關於拿破崙初始n邊形之研究。一開始研究拿破崙初始n邊形的性質,發現不論奇數邊或偶數邊拿破崙初始n邊形都存在著一些不變的性質 。之後,由拿破崙初始n邊形的鄰邊中點連線向外延伸、對角線以固定的規律相連兩種連線方式,分別會形成外角星及內角星。拿破崙初始n邊形會和其畫出的m階交點圖形、中點連線所圍出的圖形有因邊數奇偶而異的相似性質。拿破崙初始n邊形繪出之內n角星在不重複之前題下,同層內n角星截線段比例固定。接著我們依序研究拿破崙內角星及拿破崙外角星之共同性質,及投影幾何與拿破崙定理的關聯性,最後發現拿破崙初始n邊形為正n邊形的投影。

青菜在家─探討青菜變黃的原因與解決方式

經烹煮過的菜會變黃是正常現象,一般會加入食用小蘇打使便當青菜保持翠綠,但往往隨性添加,容易攝取過量的鈉。不同蔬菜對於溫度反應亦不同,經實驗得知,青江菜相較於地瓜葉及空心菜較不易變黃,可減少用量。因高溫且密閉的環境易造成變色,煮菜時應避免蓋上鍋蓋、減少加熱時間並盡快食用。由可見光譜得知在加入小蘇打後,葉綠素在藍光區的最大吸收峰會由430~480nm移至410~420nm,產生新物質,顏色看起來較為鮮綠。若要使用小蘇打可酌量並在煮過後過水,且避免用在較軟的青菜上。

人工智慧化病毒掃描系統開發與探討

一個優良的防毒軟體應該要盡可能的減少病毒對電腦造成的損害,然而面對千變萬化的網路世界,必要先發制人的預測病毒,本研究基於機器學習開發一套智慧型病毒掃描系統,運用人工神經網路訓練模型,進而由大數據進行預測。 本專案分為兩個階段,第一層是基於檔案中的各種特徵做靜態分析,第二層是基於執行檔做動態行為分析,且兩者皆採雲端化架構。 雲端掃毒雖非創舉,但本系統有著極高的病毒偵測能力,且無大量資料庫做後台比對,再複雜的變種病毒都難逃本程式法眼,以前陣子鬧得沸沸揚揚的Wanna Cry勒索病毒為例,我們獨自研發的人工智慧病毒掃描系統在沒有看過其原始碼的前提下,就能將其揪出並加以制止。

探討強制渦流中浮體上升之變化

本研究旨在探討浮體在旋轉的液體中上升速度受到什麼因素的影響,分別以浮體半徑、質量、密度與液體轉速為不同的控制變因,觀察其產生的現象。我們透過軟體tracker來進行數值計算以及圖形座標化分析

考拉茲猜想

考拉茲猜想是一個橫跨近九十年的數學難題:任何一個自然數,奇數須乘以3加1,偶數須除以2,依照這個規則不斷重複運算,所有自然數終將變成1。因為經運算後,偶數將變小,奇數會變大,直觀上奇數會比偶數更不容易收斂到1。我們發現有許多連續數字會有同步現象,這表示,數對裡的奇數具有和相鄰偶數一樣的考拉茲運算次數,同時,只要我們找到一個符合考拉茲猜想的奇數,就相當於找到了無限多個同樣符合的奇數。

悄悄是離別的生「硝」─食物中的硝酸鹽類減量方法與自製分光光度計檢測初探

本研究是利用硝酸鹽試紙與自製分光光度計測驗食物中的硝酸鹽類的含量,除了日常生活的食物與飲料之外,我們還檢測了隔夜菜的硝酸鹽類含量,並驗證維生素C進行硝酸鹽類的減量試驗,其結論如下: 1. 自製分光光度計可進行亞硝酸鹽含量檢驗,適用範圍為100~1000ppm。 2. 硝酸鹽類試紙有檢測極限,我們做了RGB色彩分析Excel來判別更精確的含量 3. 隔夜菜只有硝酸鹽逐漸上升的趨勢,亞硝酸鹽則無顯著差異,從隔夜菜發現第4、5天時, 硝酸鹽的數值幾乎相近,認為可能是超越了試紙的檢測範圍 4. 當亞硝酸鹽水溶液濃度達100ppm時,純維生素C水溶液須到1000ppm,其硝酸鹽類的含量才會明顯減量

後宮「軸環轉」—圓環運動理論之探討

觀察置於軸上的圓環經由傾斜會有顯著的橫向移動,本研究探討此現象並提出相關解釋。經由實驗發現圓盤傾斜角度對橫向移動速度有顯著的影響,且此傾斜角度也表現出了相關於進動的週期現象。透過觀察此圓盤的運動模式,更發現現象和圓環參數有密切相關,藉由攝影並分析圓環各項物理數據,進而推導出理論模型並驗證所假設的想法,解釋軸上圓環運動橫向運動的現象。

你當我吃塑的? -臺灣小蠟蟲攝食環保型塑膠之探討

小蠟蟲是臺灣普遍在蜂巢出現的重要害蟲之一,我們從家鄉養蜂場飼養的義大利蜂巢中採集巢片及小蠟蟲。在實驗室設計適合飼養環境,孵出高比例數量的小蠟蛾 (Achroia grisella ),觀察其生命週期及型態,並測試是否攝食塑膠,結果發現小蠟蟲攝食聚乙烯(PE)。再來測試是否食用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)。實驗結果小蠟蟲會攝食HDPE及LDPE,也能完成生命週期。透過原子力顯微鏡觀察,小蠟蟲體內存在分解塑膠的元素,未來將根據此研究基礎進一步分析研究小蠟蟲透過何種機制分解塑膠。