第59屆--民國108年

1.本研究採用解析幾何方法發現，由正n邊形的特殊切割，發現了新正n邊形面積或與原正n邊形的面積比值都與切掉的小等腰三角形腰長或小正n邊形邊長具有特殊的二次函數的關係，亦即ωn[(r+x)2-(r+x)]+λn，其中ωn=nsinθ/2、λn=n/4 cot(θn/(n-2))，θn=(n-2)π/n ；也因此，當切掉的小正n邊形的邊長在一定的長度時，可得出最小第二層正n邊形，且此時所切掉的小正n邊形是最大的。 2.承1，繼續特殊切割，並重複這些動作往內部一直畫出越來越小的正n邊形，當層數夠多時，這樣的作圖最終會收斂成中間一點。最終取出每一層正n邊形對應的頂點，則頂點軌跡可生成等角螺線，經證明得其總弧長及所掃面積分別與最外層正n邊形邊長及 面積具一定關係存在。

對飛行的興趣源於宮崎駿電影「天空之城」，電影中之鼓翼機有著蜻蜓的翅膀，親自探討後，反而引起我對流場可視化方法的興趣，經研究決定以泡膜研究主軸，設計實驗使用自製泡泡水、簡易拍翼機及定速滑軌進行實驗，實驗後發現泡膜黏滯係數與空氣相似，所以可以以泡膜模擬空氣流動情形，然後使用泡膜研究蜻蜓懸停及飛行、滑行時翅膀拍動造成的流場變化，比對研究結果與煙流研究結果之差異。將拍翼機以不同方向置入泡膜進行實驗並錄影，再用Image J分析影片中泡膜顏色，用Excel計算泡膜厚度後，以Matllab得到厚度圖並計算流量，了解氣體流向。未來希望可以將此研究方法應用於更多流體力學研究。

近年來人道飼養強調在畜舍內提供棲架給雞隻使用，研究發現提供棲架可改善增重、減少打鬥及增加飼料轉換率，故本研究改良普通棲架，將其與飼料槽進行結合，使雞隻於棲架上方休息時也可採食，改善雞隻使用棲架時無法採食的缺失。 本研究實驗為三重複，以下皆以實驗一、二、三表示，實驗一、二雞隻數目皆為200隻，實驗三則為400隻，並隨機分為四組，四組設計項目分別為：第1組無設置棲架、第2組有設置棲架、第3組設置改良式棲架且棲架上及下皆設置飼料槽、第4組設置改良式棲架僅棲架上有飼料槽，並研究四組雞隻的體重、增重、採食量、飼料轉換率及各組飼養成本等相關問題。 三重複實驗發現第3組無論體重、增重、採食量、飼料轉換率及飼養成本皆優於其他組別，同時也發現第1組無棲架者，即最普通的養殖方式在各方表現皆最差，總之棲架效果以改良式棲架最佳，普通棲架次之，無棲架為最差，未來期望能將改良式棲架與機械化給飼系統進行結合，使其更加便利，並對畜牧業有所貢獻。

本研究在探討n×n正方形網格邊上網點構成正方形所生成的相似合法直角三角形數量之最大值及計數方法，藉由觀察、尋找關係與樣式、猜測、檢驗與論證的探究過程，發現透過插旗法、相似三角形的性質、正方形網格的奇偶性及網點構成正方形邊長長度的最大公因數，可發展出n×n正方形網格邊上網點構成正方形所生成的相似合法直角三角形數量最大值之計數方法，並發展出計數公式如下： 一、當n為偶數(2k)，其計數公式分為三類： 1.2×2、4×4和6×6 (2k×2k，k=1，2，3時)：[(k+1)×(k+1)-(k+1)]×4+k×4。 2.8×8以上(2k×2k，且k為偶數)：{[(k-1)+1]×[(k+1)+1]-2}×4+(k-1)×4。 3.8×8以上(2k×2k，且k為奇數)：{[(k-1)+1]×[(k+1)+1]-3}×4+(k-1)×4。 二、當n為奇數(2k+1)，其計數公式為：{(k+1)×[(k+1)+1]-2}×4+k×4。

本研究想藉由探討野外常見多毛植物葉片：大花咸豐草、構樹與血桐，是否具有去除食用油汙之功效，期望能找到對環境更友善的清潔方式。透過多套自創物理裝置與常見化學檢測的試驗，我們發現受測植材普遍對於油汙的物理性吸附效力與速率都比一般清潔用品還要更好，且葉毛越長越密的植材、物理性除油力越強；所檢測的植材中也都具備乳化油汙的化學性除油功效，雖然乳化力不若清潔劑佳，但在環境影響評估實驗中，植材清潔後所產生的汙水對指標生物『水蚤』的生存影響性遠小於清潔劑或茶籽粉所造成的傷害。這顯示野外隨手可得的多毛植物葉片，不僅能達到有意義的去油汙功效，對於環境的友善程度亦有較佳的效益。

米象(Sitophilus oryzae)，擬榖盜( Tribolium castaneum)，鋸胸粉扁蟲(Oryzaephilus surinamensis)都是常見的穀物害蟲。在飼養米蟲過程中，我們發現當擬榖盜出現時，米象和鋸胸粉扁蟲的數量急遽下降，近乎滅絕。我們很好奇擬榖盜是透過什麼方式去抑制其他的榖類害蟲。經過實驗證明，擬榖盜的競爭性強於米象及鋸胸粉扁蟲。我們也發現擬榖盜會聚集且散發出刺鼻的臭味，我們的實驗證實了這個味道會抑制米象及鋸胸粉扁蟲生長。透過閱讀文獻及顯微鏡的觀察，我們也找出擬穀盜散發氣味的臭腺。 本研究發現昆蟲竟然能透過氣味來抑制其他種昆蟲的生長，未來希望可以針對氣味對他種害蟲的影響，進行深入探討並藉此研究出更天然且無毒的捕蟲或抑制害蟲的方式。

本研究主要探討薑黃素的濾藍光和抗氧化作用。結果發現：(1)薑黃素確實可以有效降低藍光穿透率，且與凝膠厚度、濃度成一次線性函數關係。(2)在加熱、藍光、紫外光照射下，薑黃素具有不易被破壞的特性，可持續維持濾除藍光的效益。(3)相較於維他素C，薑黃素也同樣具有高抗氧化的特性。(4)在加熱後，薑黃素也保持良好的抗氧化力；在藍光、紫外光照射下，其抗氧化力是有隨時間提升的趨勢。 最後，我們用薑黃素製作出濾藍光薄膜，建議可廣泛運用在螢幕保護貼、濾藍光鏡片、燈具遮光罩、日拋隱形眼鏡或人工水晶體上，以減少藍光對眼睛的損耗。未來，在醫學治療上，也可以結合薑黃素的抗氧化力來開發眼睛保養液，以降低眼球細胞膜的氧化損傷。

本實驗藉著給予精選熊蜂不同視覺訊息以了解其學習行為，並驗證臺灣精選熊蜂(Bombus eximius)是否也能像國外的歐洲熊蜂(B. terrestris)一樣具有學習更複雜行為的潛能。臺灣精選熊蜂最偏好藍色、直徑3.2cm的花。接著藉不同視覺訊息理解其學習行為，發現經訓練後，受顏色刺激前往較不偏好人造花的比例高於尺寸的刺激（顏色：94.92％、62.5％，尺寸：37.07％、36.84％）；在認知回復方面，因顏色刺激產生的反應改變較快（顏色：75.53％、41.53％，尺寸：8.78％、13.76％），說明熊蜂對顏色刺激較敏感，且其對顏色刺激的認知改變較快，有較明顯學習行為。在驗證精選熊蜂能否學習更複雜行為實驗中，發現精選熊蜂能透過人為訓練學習複雜行為。綜上所述，期望能對熊蜂學習行為更深入了解，將其應用於農業。

方圓杯是二個視角看同一杯子會產生二種形狀的視覺變換。科學原理是「光具有直線性，二個方向俯看投影在平面上位置會在不同的點上，所以視覺上就看到不同形狀」。我們使用「123D」及「sketchup」二種軟體開發方圓杯，並分析優缺點，也利用「sketchup」加上「紙藝大師」軟體做出紙版模型。接著分析出二柱體製作成功關鍵因素為「二個柱體旋轉後，如果二個形狀的視角長度是相等的，交集曲線就能連續，就能成功製成二種視角的圖形變換杯。」依據此關鍵因素，製作多種形狀組合的變換杯、多重組合及英文字體等模型增加視覺樂趣；我們開發出資訊繪圖變換杯的方法可製成生活用品(容器、磁鐵、燈罩、吊飾等)，成為文創商品；也可利用sketchfab app在手機上可以產生AR實境效果。

環境中有許多「新興汙染物」，防蚊液的有效成分DEET便是其中一種。過去對DEET的研究，以動物與人類細胞為主，較少關注藻類。藻類是水域的初級生產者，是消費者的食物來源，對環境來說相當重要。本研究以模式生物衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)進行實驗，探討DEET對環境初級生產者的影響效應。結果發現：1. 加入最高濃度768mg/L的 DEET，至多3小時，細胞就會增加ROS。2.加入DEET後，至多5小時，細胞鞭毛會變短甚至消失，以至於影響細胞的行動力。3. DEET濃度192mg/L以上，衣藻細胞72小時的急毒反應會出現明顯的生長抑制狀況。本研究同時也比較細胞壁的有無與DEET影響的關係，發現細胞壁有利於提高衣藻對於DEET的耐受度。一般文獻對細胞壁與汙染物毒性之間關係的探討較少，這是本實驗的重要研究成果。