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第58屆--民國107年

穀物中的紅寶石「紅藜釀酒」之探討

本研究探討紅藜釀酒的因素。將材料放進密閉大針筒內進行微量實驗,定時測量產氣量得知紅藜釀酒的速度,並在最後一次測量甜度及聞氣味。紅藜含有澱粉水解酵素(糖化酶)與酵母(發酵酶),糖化酶先將澱粉轉為糖,發酵酶再將糖轉為酒精及二氧化碳,所以原住民以紅藜做為小米酒的酒麴。微量實驗結果發現,小米碎度與紅藜粉碎度越碎,反應面積增加則釀酒速度越快,其中煮熟小米用顆粒來釀酒易釀失敗,建議磨碎成米漿才易釀酒成功;紅藜粉量越多也會增加釀酒速度;使用有殼紅藜釀酒易臭酸腐敗,建議使用無殼紅藜來釀酒。另外,瓶裝大量原料的實驗發現,在室溫25-30℃下會有產膜酵母釀出酸酒,瓶內空氣量建議要少,避免產生黴菌。

磨刀霍霍

當需要進行車刀角度研磨時,往往需要消耗許多時間及較高的研磨技巧才能提升刀具研磨角度之準確度,因此、我們設計了一組「磨刀霍霍」車刀研磨附件(如圖1所示),此附件能做角度偏擺(Yaw)及俯仰(Pitch),搭配自製的鑽石砂輪裝置可直接安裝於車床上進行準確的刀具研磨。本研究運用分度盤分度的原理,能夠方便且快速調整所需要的角度。本研究以簡易、輕量化的方向設計,利用Inventor 3D繪圖軟體進行將零件設計、模擬配合檢查干涉,將其實體化並組裝進行測試。

Hsp90對果蠅抵禦奈米銀毒性之探討

奈米銀具優良的抗菌活性,市面上有越來越多標榜含奈米銀之產品。許多的細胞與動物實驗已指出奈米銀有潛在毒性,然而毒性的細胞與分子機轉仍需進一步釐清。近來的研究已發現粒線體是奈米銀進入細胞內攻擊標靶之一,然而粒線體本身也有維持其恆定性的機制,其中粒線體的伴護蛋白被認為是其自我保護的第一道防線。本研究將利用果蠅--這種已被很多科學文獻認為是探討奈米毒性分子機轉的優勢生物模式—來釐清粒線體的熱休克蛋白/伴護蛋白Hsp90是否具有保護生物個體來抵禦奈米銀毒性之功效,並利用這個模式來探討奈米銀誘發粒線體毒性之機轉。

旋冷奇蹟-飲料水冷系統的開發與研究

影響飲料冷卻的因素為飲料本身、溫度,所以本研究主要實驗設計有: 1. 探討冷卻方法-我們主要利用300克冰塊+1000CC的冷水+100克鹽製造出0.4度的低溫水,並設計水平式旋轉讓飲料迅速降溫至5~8度。 2. 水冷系統的設計-利用軸承、電鑽設計出旋轉系統,塑膠管連接器、外掛式馬達、組成流水與回水系統,可節省冰塊、電力與冷卻時間。 3. 開創水溫系統-可讓600CC19.8度的冷水3分鐘後變37.3度。6分鐘讓100克的冰塊變成32.2度。 實驗後發現真的可以快速成功的冷卻飲料,將時間縮短至30秒~300秒就好,不但節省時間也節省電力,希望我們的研究可以讓大家都開心快速的喝到冰冰涼涼的飲料。

自製無人機監測模組及應用探討

本研究利用無人機可自主起降並執行任務,高度機動性的特點,自行發展一套即時監測系統,選擇市面上便宜且成熟的飛行載具,搭配各種感測器如溫溼度,MQ3酒精感測器、PM2.5空氣懸浮粒子偵測…等,先經重量評估後測試運行,再經重心計算,自製零件基座固定,PID測試、最後撰寫程式,將感測器資料即時透過無線訊號傳輸到控制端螢幕,除了能遠端即時監測數據外,並能降低零件成本,提高模組操作上的彈性。 實驗顯示本研究自製的無人機的自動化監測系統,能精準且迅速的取得各種監測數據,對於高空、災害現場或人員難以抵達等狀況將有助益。此外,運用無人機做為機動式監測站,將能有效補足現行定點監測站及人員稽核的不足,在未來應用更是無可限量。

具調整座之汽機車兩用頂車架

本研究係針對一台「具調整座之汽機車兩用頂車架」進行設計、實作及測試,係結合操作較簡易之機車頂車架及汽修馬椅進行設計改良,而使此頂車架上具有可調整高度的調整器及可伸縮握把外,並加裝照明燈條及警示燈條。透過此「具調整座之汽機車兩用頂車架」之實作,除已於不使用調整器下針對光陽GP機車驗證頂車功能外,並已透過調整該調整器高度後針對福特Focus汽車驗證頂車功能,本創作之主要特色包括:(1)可適用於汽車及機車的頂車,(2)可使汽車頂車的方式更簡易及省時,(3) 可調整握把長度,(4) 具備警示功能,(5) 具備照明功能。 本創作之規格係針對小客車頂車,若欲針對較大客車進行頂車,就需參考本創作而修改作品規格另行製作適合該較大客車用的頂車架。

三角蟹蛛雌蛛體色變異的探討

為了探討三角蟹蛛雌蛛體色的變異,本實驗分別進行野外調查、實驗室內飼養觀察體色變化、破壞蜘蛛眼睛觀察對體色變化的影響及利用蜜蜂誘引箱,觀察不同體色雌蛛棲息於與體色相近顏色花上,對其獵物是否真的具有隱蔽性。 實驗結果顯示,(1) 三角蟹蛛雌蛛在野外主要體色為白色及黃色;且白色比例較高,(2) 三角蟹蛛雌蛛體色僅能在白色及黃色間轉換;而且黃色轉換成白色所花時間較白色轉換成黃色所花時間來的短,(3) 三角蟹蛛雌蛛主要是靠視覺感應週遭環境背景色來轉換體色,(4) 不同體色三角蟹蛛雌蛛棲息於與體色相近花上對獵物 (蜜蜂) 的確具有隱蔽性,較不容易被其獵物發現,而增加三角蟹蛛雌蛛成功捕食到蜜蜂的機率。

隨波逐跡 - 探討超音波感測器在冷次定律實驗的應用

傳統冷次定律實驗,只能測量磁鐵進出鋁管的時間,得到其平均速度,極少討論磁鐵在鋁管中瞬時移動。透過Arduino操作超音波感測器及示波器,探討影響超音波反射波大小的因子和追蹤管內移動物體位置之可行性,發現當反射波訊號超過40mV即可啟動感測器,距感測器較近物體的反射波會先啟動感測器測距,因此超音波感測器具有最短測距的特性。以Python及Geogebra撰寫聲波傳播的模擬軟體,觀察到波的指向性受發射的口徑和頻率影響,可算出感測夾角。應用於自由落體及冷次定律實驗。最後,我們開發轉盤式與雙感測器式兩種超音波二維定位儀,測量半徑50cm內的物體,測量誤差可控制在1.1cm內。

正多邊形的圓舞曲

本研究討論正多邊形透過旋轉,產生內接正方形以及頂點相接的正多邊形,找出其中的特性。 我們發現邊長為a的正方形,其四個角落切去四個邊長為c的正方形,則內部剩下的空間可放入最大的正方形面積為a2-2ac。 若在邊長為a正方形中放入一個邊長為b的內接正方形,則原正方形內部的其中一個角落可以切去的最大正方形面積為(a2-b2)2/4a2。 正方形內部有一旋轉θ角的內接正方形,內接正方形與原正方形邊長的比值為1/(sinθ+cosθ)。 找出日本設計師三宅一生所設計132-5系列服飾摺紙的展開圖。 將正多邊形旋轉產生的圖形利用摺紙的方式摺出來。

「食」「尿」未及──飲食差異對尿液檢體中代謝體變化情形討論

許多人都說飲食習慣對身體影響甚大,因此本實驗想要從尿液檢體中的代謝體,探討其與生理機能的關聯性。本實驗利用質譜分析方式,利用丹磺醯衍生法標定尿液中所含的大量代謝物分子,比較不同個體及不同飲食習慣中代謝體數量與種類上的差異。 在研究後發現葷食菜單的代謝體數量會較素食菜單中多,且同時由於代謝體的種類與數量並無正相關,我們也將兩種不同飲食習慣代謝物進行標定,找出兩種類別中特有的代謝物,並比較分析出三種可能的代謝途徑:葷食菜單為 ”beta-Alanine metabolism”,而素食菜單則會對 ”Histidine metabolism”和 ”Pyrimidine metabolism”造成影響。未來可繼續運用此種分析方式,對各種食物進行分析及研究,分析出各種食物間對人體的利與弊。