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團隊合作獎

風蕭蕭「吸」家清涼

本研究利用風力引進屋頂室外空氣,來降低室內溫度。將屋頂空氣引進室內有三項基本要求:「進氣效率高」、「防水效果好」、「能依風向轉動」。利用風洞與風速計測量「各種形狀的通風開口」、「對風向不同角度開口」的排吸氣速度,發現開口面對風向時進氣速度最快,找出吸氣效率最佳的方向後,再以氣水分離器的離心原理設計能將空氣、雨水分離的的管道,加上能隨風向轉動的開口,完成能以360度風向防水進氣的裝置,經模擬實測結果,自製的防水進氣裝置,在有風的晴天時,最多能降低室內溫度14.3°C(如實驗八數據)。

愛的迫降-火流星事件型態及現象模擬之研究

火流星於空中爆炸及撞擊地面之型態,以模擬實驗觀察空中爆炸後碎屑雲及撞擊地面隕石坑現象。撞擊模擬利用BB槍射擊(1焦耳動能)不同地質層,得到與現實相同結果: (1)模擬之撞擊坑多數有形成環形山及中央丘 (2)無論不同角度、模擬物質量,隕石坑都接近圓形。 另發現乾燥土壤(125-250μm),長寬深不會因為撞擊角度改變;玉米粉(10-15μm),角度30度-90度所形成之隕石坑,長寬與深度比值接近,15度因撞擊時間較短差異較大,撞擊能量與地質作用占較大影響因素。以土球進入水中不同介質做測試實驗,有碎屑產生。在氣球內放入玉米粉等小顆粒粉末,在不同移動角度下,皆成功模擬出羽狀碎屑雲、蝴蝶狀衝擊波,與2013年俄羅斯隕石事件及通古斯大爆炸相符。

有氧森活-探討國中生高海拔身體適應程度影響因素

本研究旨在探討不同海拔高度血氧飽和度、體適能與高山適應程度之關聯性。利用高山適應評分系統為受試者分組,再進行各組體適能測驗成績及不同海拔高度測量之血氧飽和度之研究。研究結果顯示: 一、血氧飽和度會隨著海拔高度上升而下降,於相同海拔高度,適應較差者之血氧飽和度比適應較佳者低。 二、體適能部分項目(立定跳遠、800/1600跑走)會影響學生於高海拔的適應狀況。 建議可利用本研究結果,針對體適能立定跳遠、800/1600跑走成績較差者加強訓練,登山過程中多關心血氧飽和度下降幅度較大的同學,以減少在高海拔地區不適症狀的發生,期望本研究結果可供校方或其他單位日後安排登山行程參考。

磚之白華抑制

本研究比較各類抑制白華之方法,並在實驗中調整之配比,探討這類變因對於抑制白華之影響,實驗出抑制效果最佳之試驗組別,確實改善磚牆產生白華之問題,另針對磚品級及水灰比,探討出其因子是否與白華生成有直接關係,在實驗中我們砌出三磚七皮的磚牆並置入四種抑制白華之方法,分別為:純水泥砂漿、低鹼水泥、黑糖水及撥水劑。

沂水春風,潔濁揚清

紡織印染行業是工業污水排放大戶,此類污水的特點是有機物濃度高、組分複雜、色度深且多變等,屬難處理工業廢水之一,排入自然水體中將降低水中溶解氧濃度,阻礙光合作用和水體自淨,危害生態環境。因此,印染廢水必須經過生物化學處理以降低生物需氧量(BOD5)及生化需氧量(COD)含量,但活性污泥等常規生物處理工藝對於印染廢水中有機物的降解收效甚微,通常在生物處理後搭配化學處理工藝以達到深度淨化的目的。在各類三級化學水處理方法中,本研究以新式Fenton法為基礎(屬高級氧化水處理技術),因其水力停留時間短、去除效率高,成為處理紡染廢水的主流。

最堅強的醫護人員—防疫機器人

本研究致力於改善在疫情底下的醫療場所分流機制,減輕第一線醫療人員的人力負擔。利用Arduino模組與臉部口罩辨識技術,串連「口罩辨識、體溫量測、酒精消毒」等三項主要關卡,最後製作出一個集所有功能於一身的「防疫機器人」。 防疫機器人將設置於醫療場所入口,在語音提示下,進行口罩辨識、酒精噴灑與溫度感測,如有突發狀況可與保全人員聯繫。待所有檢測完成後,溫度超標和正常的人會以不同方式進入醫院,降低交叉感染的風險,全面性的守護第一線的人員。 本研究成果能為醫療場所的分流達到「降低人力需求」及「安全」的目標,甚至可以拓展至其他同樣需要分流機制的場域。

智慧影像,「One」視平安~大型車轉彎安全偵測警示系統

本研究主要應用AI影像辨識將大型車輛轉彎內輪差及視覺死角危險區域內的行人及車輛定位,立即以語音對駕駛警告危險位置,避免車禍發生。本系統先於Windows 10 PC上的Anaconda3 Spyder 環境以Python3使用OpenCV函式庫開發,並叫用YOLOv3來進行物體的辨識,能正確辨識行人和車輛並正確定位,配合大型車內輪差的計算判定危險性。程式最後佈署於NVIDIA Jason Nano Ubuntu 系統下並安裝於大型車輛。不同於一般行車視野輔助系統僅以測距的感測器偵測,本系統能明確得知人車種類,明確標定位置,並能立即判定有無危險,更立即以語音警告駕駛,且不干擾駕駛的視覺注意力,同時也擴音警告車外的用路人。研發過程中還設立了車輛影像辨識研究平台,期望後續研究能和自駕車的發展結合造福更多的駕駛及用路人。

『脩』也不知休--探討環境因子對葉脩生長速度的影響

本研究在紀錄葉脩的生長習性、各齡期體型的變化、探討葉脩能不能在三齡若蟲之前就分辨出公母,以及不同的照度、不同空氣流動情形、不同季節對葉脩生長的影響。本組在觀察實驗中發現: 一、葉脩經常倒掛棲息在葉背,一待就是一整天,每天大約只進食一次。 二、客廳環境下,葉脩體型比較大;教室走廊環境下,葉脩體色較深綠。 三、葉脩在二齡時,確實可從腹部末端倒數第三節邊緣與其它節邊緣連線是否呈一條流線型線條來分辨公母。 四、照度高,葉脩的生長速度快,照度極低的情況下,生長速度最慢。 五、每天間斷給予吹風的情形下,生長較快,沒風或連續吹風的情況下,生長速度較慢。 六、春天孵化的葉脩生長速度較秋天孵化的快。

「天」「機」雲錦-天際輪廓臺北101讓手機來測測你的身高

本研究透過收集資訊的能力,藉由網路資源、手機APP功能,期許達成測量物體高度誤差小於1%的目標。最後找出能以最小誤差來測量臺北101大樓的方法。 最初先嘗試不同測量物體高度的方法,討論過程中發現隨著不同角度,物體距離與高度存在規律的倍數關係,利用網路搜尋發現這就是三角函數的基礎概念,最後選定以此方式來測量臺北101高度。 研究發現,以簡易手機自拍三腳架、手機角度APP,在臺北101大樓仰角45°的周邊地點中,以臺北市府廣場測量臺北101大樓高度是最適當的地點,平均誤差在1%以下(0.356%),最低測量誤差甚至達0.007%(誤差3cm)。

簡易辨識偽酒與「真」餾酒

本研究探討如何用生活中簡易的方法幫助大眾分辨真酒與偽酒,在實驗中我們由生活中最常見的方式做起,例如:真酒加水會產生混濁、或是把酒放置空氣中讓它自然蒸發,可以發現玻璃片上會殘留酒液斑,以上兩種方法都在生活中方便測試且不需任何精密儀器就能用肉眼辨識。之後我們為了防範有些偽酒可能經過上述方式無法明確的確認真偽,因此我們又利用pH meter測量真偽酒的酸鹼值、用九種不同光源(380~675nm)照射真、偽酒,觀察兩者在黑暗中的螢光反應,並使用奧士瓦黏稠劑計算兩者黏稠度來檢驗。