第59屆--民國108年

此篇研究主要探討正方形可以在單位格線上，透過最少片切割，經平移或旋轉，拼組成兩個較小的正方形。我們界定這三個正方形的三個邊長要符合畢氏定理且互質，將這三個邊長設為2mn、m2-n2、m2+n2，初始將其分成A類（2mn＞m2-n2）和B類（2mn＜m2-n2），再對正方形進行階梯狀切割，切成最少片，再透過平移、旋轉，組合成兩個小正方形。本研究成功找到A類中l大=l中+1四片解的通解（以下定義為A1）及B類中也找到l大=l中+2四片解的通解（以下定義為B1）；也針對A、B類中找不到四片解的畢氏數，找出最少片解的法則。

本研究使用LED燈進行食用菌菇栽培之生長實驗，採用波長430nm的藍光LED與波長660nm的紅光LED，製作12顆藍光、12顆紅光、3顆藍光9顆紅光、3顆紅光9顆藍光與6顆藍光6顆紅光五種組合燈，再搭配12顆白光形成六種不同的光質組合，探討不同光質與不同光照時間對藍寶石菇與補血珍菇子實體生長的影響。 研究結果顯示：綜合考量光質與光照時間，光照時間4小時且藍光為主的光照條件對藍寶石菇子實體數量、重量與蕈傘面積的生長效果最好，而光照時間8小時且藍光為主的光照條件對補血珍菇子實體數量、重量與蕈傘面積的生長效果最好。

本實驗符合綠色化學宗旨，以太陽光驅動奈米粒子生成取代以往加熱冷凝迴流的製程，將四氯金酸與還原劑檸檬酸鈉反應，合成金奈米十面體。研究涵蓋：一、比較照光與非照光條件，發現照光條件成功機率較高。二、探討金奈米對不同陽離子的檢測靈敏度，比較肉眼觀測與UV-Vis測量之差異。三、探討金奈米修飾穀胱甘肽對不同陽離子的檢測靈敏度，發現修飾後，含特殊官能基，使靈敏度提升，以鉛離子為例，以肉眼觀察溶液顏色由酒紅色轉為藍紫色，偵測靈敏度為10 ppt。四、依據世界衛生組織對飲用水中要求鉛離子含量需少於10 ppb，故針對周遭環境不同水質，進行檢測。此偵測材料為非選擇性試劑，是一個廣譜示警試劑，可以對多種金屬均有反應，水質一旦汙染即可變色。

光線在我們生活中是不可或缺的，導光管能將在屋外的自然光導入屋內節省能源，而本研究將普遍固定不動的導光管結合本研究的追光系統改善固定角度的問題，讓導光管能垂直的朝向太陽，即可增加屋內的光線，本研究的追光系統運用三點接面的原理使用三個支架，透過推桿改變支架的高低形成不同角度的斜面來達成追光。

全球暖化造成氣溫逐年升高，又造成熱島效應使內外溫度差不多，夏天時熱到受不了，冬天又不像冬天，長時間都需要開冷氣，這樣一來治根不治本，反而造成了更嚴重的地球暖化，再來就是牆壁使用年限快到期就會開始剝落，這些外牆不但不美觀，掉落的碎屑還有可能造成砸傷的意外，所以，我們決定拿這些要丟棄的棉花，二度利用，達到循環經濟成效，探討其隔熱及黏著力效果。

再生能源、仿生學是近年來主要的發展目標。為了研究高效率的發電裝置，我們希望能結合適應潮汐水流的常見鳳螺螺殼構型，設計適合水圳發電的水輪裝置。首先分析螺殼外型的結構參數，提供3D列印印製渦輪機模型。再將模型置入不同直徑的集風管中，探討不同風速、流通比及渦輪機，對渦輪機發電效率的影響。研究結果在小流通比、強風速時，會得到較大的轉速；長螺形渦輪機(渦輪機3)的轉換效率比短螺形渦輪機(渦輪機1)高。另外，在不同管徑的集風管中，適當的旁通比以及等比例長螺水輪設計，才能提供較高轉換效率。本研究希望提供最佳的水輪螺紋變化的配置參數，提供應用於水圳的小型水力發電機組。

本研究使用自製的機械手臂並透過ROS與MoveIt實現機械手臂的路徑規劃，且給予機械手臂自身的視覺系統，並透過深度學習進行物體辨識並使用深度攝影機獲取物體的距離，使機械手臂能夠自行移動到目標物的位置並抓取物體。將電腦視覺、深度學習與機械手臂結合，機械手臂便可以達到自動化，而無須人為操作。本研究所開發的機械手臂系統為完全開源、價格低廉且軟體方面可套用於其他安裝ROS的系統中，十分適合與其他領域結合。而日後在更多自動化的系統上，如物流系統的自動揀貨、行動不方便的長者的輔助系統或是自動化垃圾分類等，使用本系統的電腦視覺、機器人系統，可以讓生活中一些需要人力的事情變得更快更方便。

愛文芒果是台灣重要經濟果樹，其對炭疽病卻甚為感病，是芒果產銷上一大問題。病原菌在生長及感染時受外在環境影響，因此本研究希望藉由分析芒果炭疽病菌野生型菌株與光敏素突變菌株之發展、耐乾燥能力及致病能力等試驗去探討芒果炭疽病菌對光之感應及反應。本研究發現黑暗培養可抑制炭疽病菌產孢，但同時可促進發病、生長及孢子發芽，黑暗培養所獲得孢子對乾燥逆境有較好耐受性；藍光會抑制所有菌株生長及產孢，光敏素的缺失影響四種光源下孢子發芽及遠紅光下產孢。分析光敏素基因的表現量，發現於黑暗下表現量最低而遠紅外可誘導基因表現。本研究為芒果炭疽病菌對光感應及反應之首次研究報告，期望本研究成果可提供於芒果採收後儲藏之病害管理。

以浸泡提取法萃取出黑芝麻中的黑色素，並用高斯計測量其與氧化鐵(三氧化二鐵)混合物的磁場變化，以了解黑色素還原氧化鐵成為磁鐵礦(四氧化三鐵)的能力。結果發現，黑色素溶液還原氧化鐵粉末的最佳反應濃度為33%，而在氧化鐵粉末及芝麻黑色素溶液重量比為1:5的比例時，有最大的磁場變化平均值。 將氧化鐵、鐵、銅、鋁片在浸泡於黑色素溶液後，與相同環境條件下未浸泡在黑色素溶液的金屬做比較，測定各金屬在兩個禮拜後的失重率，結果發現浸泡黑色素的鐵與銅金屬，其失重率小於對照組，而氧化鐵及鋁金屬經浸泡黑色素的失重率則大於對照組，推測芝麻黑色素對於鐵、銅金屬可能具有延緩氧化的能力，而對於氧化鐵及鋁金屬效果不明顯。

研究以再捕獲青斑蝶進行族群大小推估，發現2018年澎湖西嶼西堡壘青斑蝶族群極大值在800～900隻之間，極大值日期11/7，與標放情形相符；澎湖青斑蝶族群大小受遷入與遷出影響，研究發現同一天標放的青斑蝶其再捕獲率隨日期降低，而同一天再捕獲率則以最接近日最高，顯示兩種可能：一是抵澎青斑蝶立即遷出，使越早標記的數量變少，另一則是青斑蝶的快速遷入，使族群迅速變大而沖淡原本標記的比率，綜觀2018年冬季澎湖青斑蝶族群變化，由原本遷入量＞＞遷出量而急速膨脹，11/7達到極大值，而後轉為遷入量＜遷出量，族群在1、2週內迅速降低；若配合標放總數推估，西嶼西堡壘和湖西林投步道兩地同時間青斑蝶停留極大值約1000隻，而整個冬季的族群大小則約6000隻。