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第59屆--民國108年

雲端雨水蚓菜共生系統

時代的演進,空汙一直是現今社會的重大問題,工廠、汽機車所排放的廢氣、二氧化碳,造成嚴重的空汙染,空氣中的懸浮微粒影響至雨水當中,雨水就變成現在俗稱的「酸雨」。酸雨對植物及土壤造成的影響甚大,會對植物造成角質層的破壞,也會造成土壤陽基離子流失。過量的酸性物質會影響植物的正常機能,導致植物枝葉枯萎,降低土壤緩衝能力,影響植物營養吸收及森林的衰退等連鎖反應,並造成湖泊、河流水域環境酸化及重金屬累積,進而危害整個水域生態。但如果能善加利用使用雨水灌溉,豈不是能減下龐大的水資源,有鑑於此,我們討論思考調節雨水酸鹼值,經過濾後成普通用水,供灌溉使用,來節省水資源的浪費。

揭開柳橙甜度的秘密

如何提高柳橙的甜度?研究證明柳橙以不榨汁的方式放置一段時間,時間越久糖度越高。酸鹼變化不大。降低溫度可提升柳橙的糖度,溫度越低糖度越高。施加二氧化碳後,壓力加得越大,糖度越高。讓柳橙變甜的方法依序為:「二氧化碳加壓」>「放入冰箱」>「放置時間」,但如果三者同時進行效果更明顯。經過加壓處理的柳橙,在30分鐘後,糖度都沒有變化。加了二氧化碳的柳橙之所以變甜,可能是因為氣泡讓柳橙的果粒有裂痕甚至凹凸不平,有些爆漿的感覺,在氣泡不斷冒出的過程破壞果肉,讓柳橙變甜。加入1%的蔗糖轉化酶,就可將蔗糖水解成果糖與葡萄糖,使柳橙汁糖度提高。運用方法提升柳橙甜度,做成好喝的氣泡飲,是消暑的利器喔!

「金」螺想窈窕,「多」切要合度

本研究旨在探討: (一)藉由黃金切割的基本原則推廣至黃金多邊形,並求出其螺線方程式。 (二)透過產出極點的方式作出黃金多邊形中α任意值的黃金螺線,並推導出黃金螺線方程式r=aebθ中的係數b與α的關係式。 (三)由矩形的切割點特殊情形,延伸探討黃金多邊形特殊情形時的α值,並將這些角度與αn最小臨界值作分析,找出這些特殊α的規則與αn區間規律。

應用非對稱縮尺建物進行斜撐補強效益之初步評估

臺灣屬地震頻繁地區,隨著臺灣民眾對建物造型特殊性與結構安全性的意識提升,為能達住宅居住安全與舒適功能,國震中心投入相當大的成本進行耐震試驗,因此實驗模組想透過縮尺建物進行非對稱建築物結構斜撐補強探討其消能效益。

換”屋”方程式—綠色細螯寄居蟹Clibanarius virescens之生態與殼戰研究

綠色細螯寄居蟹(Clibanarius virescens)是潮境潮間帶常見的一種寄居蟹,透過每月穿越線調查與方框採集實驗,發現牠們聚集出現與繁殖有很大關連。三-九月是牠們的繁殖季,母蟹體型小但數量多,且會有將近一個月的抱卵。 裸蟹選殼會以空間優先考量,過大過小都會想更換,小體型的多半選擇海蜷螺殼,大體型的則會以珠螺、鐘螺為主。殼戰要發生必須有一些共同存在的條件:1處在容易碰到的環境;2本身殼內空間不足或有破損;3體型比對方大;4對方的殼是自己喜歡的。殼戰行為模式:檢查-口對口-攻擊-出殼-換殼-離開,需在雙方獲利情況下,才會有較高的換殼機率。 透明的3D列印螺殼,雖然有助於了解殼內行為探究,但仍無法取代天然殼,天然螺殼還是牠們最好的家。

在空間坐標遇見皮克

將原本適用於平面的皮克定理(A=I+L/2 -1,其中A表示其格子多邊形的面積,I表示其格子多邊形之內部所有格子點個數,L表示為其格子多邊形之邊上所有格子點個數),利用代數及幾何的方式推廣至三維空間之立體多面體並求出相關通式。

逐鹿中原

此次研究我們主要針對史坦因豪斯於1963 年出版書中所提到的馬戲團問題進行研究,書中敘述如下: 小孩在草地邊玩耍時,小丑沿著高速公路從森林中向草地前進,小孩希望跑到高速公路來盡可能接近小丑,所有小孩皆以等速前進且小丑速度比他們快。問題如下:(a)畫線來分隔可以碰到小丑者與不能碰到小丑者的區域(b)給予恰可以碰到小丑者跑動路徑來碰到小丑(c) 給予不能碰到小丑者跑動路徑來盡可能接近小丑。

神清氣爽-鼻子「蒸的」就通了

為了改善國小學童鼻塞問題,本研究首先以問卷調查194位四五年級學童鼻塞情況,再徵求30位自願者參與中藥薰蒸實驗,比較實驗前後鼻子噴氣使麵粉與衛生紙球移動的距離差異來評估鼻塞改善情形,最後請受試者回饋。 問卷中發現62.9%學童有鼻塞困擾,一星期中鼻塞發生天數為七天的人佔31.1%。一年中在冬季鼻塞最嚴重的人最多佔35.6%,完全沒有鼻涕的人只佔20.6%,最常見透明鼻涕佔44.3%。 紫蘇、白芷、薑、薄荷、艾草、辛夷六種中藥都能對鼻塞改善有所助益。辛夷、白芷的效果最佳,薄荷次之。溫度越高薰蒸鼻子效果越好。薰蒸5分鐘就能減輕鼻塞症狀,5到10分鐘成長幅度趨緩,十分鐘後差異不大,故建議薰蒸時間為10分鐘。受試者回饋有83%肯定中藥薰蒸的效果。

提升多張QR Code條碼辨識之研究

QR Code的應用在我們的生活當中隨處可見。然而,引起我們好奇的是,為什麼手機的 QR Code APP都只能辨識一個QR Code?這對於要辨識大量QR Code的人,就顯得過於不方便。因此,我們在想能不能有一次辨識幾十個,或甚至上百個QR Code的方法? 本研究針對目前辨識率最高的開源QR Code辨識函式庫Zbar library作改進,發現使用up sampling搭配多種不同Interpolation Filtering,可以有效提升多個QR Code的辨識率。如果再加上本研究提出的module sampling與match centers方法,這樣一張相片中包含112個QR code的辨識率可以提升到93.3%,而平均QR Code辨識時間也縮短為原本的36%。 這個研究成果,希望未來能回饋到Zbar open source library,讓手機APP的開法者可以運用,一般使用者可以享受到小小手機也可以準確辨識多張QR code的便利性。

利用兩圓相切探討三、四、五、六邊形內外循環之規律

本研究以三、四、五、六邊形為基礎,各多邊形頂點為圓心,按順(逆)時針依序畫圓,利用兩圓內切及外切概念,探討切點在邊及邊的延長線上能否以最少次數產生一循環軌跡,並找出所受的邊長關係限制;最後由內切圓退化方式檢驗結果的正確性。我們發現: 一、邊長關係無限制 三、五邊形偶數個內切與四、六邊形奇數個內切皆可產生一次和二次循環。 二、邊長關係受限制 (一)四、六邊形偶數個內切產生循環的充分條件為奇數邊長和=偶數邊長和或兩組鄰邊和相等(2、4、6內切)。 (二)五邊形奇數個內切產生循環的充分條件為奇數邊長和=偶數邊長和或二鄰邊和等於三鄰邊和(3、5內切)。 (一)、(二)循環規則必為一次循環。