第59屆--民國108年

“擁抱”在人際關係中扮演重要的角色，而觸覺經驗常常伴隨著豐沛的情感。本研究之應用核心價值是透過雲端科技，真實地傳遞「情感性的觸覺」。作品在衣服中安裝 Arduino Pro Micro與Bluetooth Communication Module，以線性方式控制微型振動馬達陣列的振動，利用手機藍芽連接體感服，透過4G或Wi-Fi與Google Firebase雲端服務連結，即時傳遞與交換控制資料。從實驗統計數據中分析馬達振動與觸覺感受的線性關係，建立具有重複性價值之微型振動馬達的線性系統參數。讓人們除了可以透過文字、語音及影像溝通，也可以透過體感服做遠距離的接觸與互動達到“擁抱”的人際關係。

比較了市售不同材質的砧板耐用程度，發現木材砧板會因為較易吸水而比其它材質的砧板更易發霉、變形、膨脹斷裂，為了改善這些問題，我們進行了木材改質的實驗，化學改質方面使用聚乙二醇（PEG）來填充細胞腔，降低細胞腔內可容納水分子的空間，進而減少因含水率高引起木材變形、發霉、劈裂等劣化情形；物理改質則利用熱壓縮的方式，提高木材的密度，增強表面的密緻度且減少細胞的空洞，亦有減少含水率的效果。希望藉由使用安全、安心、無毒的方法將木材效能提高，讓改良後的木材在使用上更加便利與耐用，也不需擔心像塑膠有毒性和環保的問題，成為製作木食器用品的最佳首選，亦可提高台灣中小徑木製材使用率的提升與國產材的應用拓展。

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。

南美蟛蜞菊來自美洲，是耐旱、耐熱的菊科植物。這次實驗欲探討如此強大的外來種，若是遇上同為菊科的葉菜類植物–紅鳳菜、福山萵苣及茼蒿，是否會侵犯它們的生存空間呢？我們針對南美蟛蜞菊對此三種蔬菜，由種子到小苗的影響，及成熟個體間的生長競爭，加以研究。 實驗結果發現南美蟛蜞菊浸出液不僅會抑制其他三種菊科種子發芽；也會滲入小苗根部，造成小苗葉部枯萎；甚至還能滲入泥土中，影響菊科蔬菜的生長。南美蟛蜞菊葉部的葉綠素a、葉綠素b及葉黃素含量皆高於福山萵苣及茼蒿，且其根系總體積較大並分布較廣，能透過匍匐莖快速擴展其生存範圍，進而影響其他菊科蔬菜的生長。基於以上觀察，再次顯現防治外來種是極重要的任務。

大自然植物生長的機制，往往蘊藏著驚人的幾何原理。本研究以常見的「芸香科金橘」為研究樣本，觀察發現金橘莖刺長於葉腋處，其下是生柄葉及葉片，且彼此成對交錯互生，莖幹中段部位之葉與莖刺生長大小比例明顯較為固定。 本研究藉由規劃便利有效率的編碼規則與標示方法，配合自行改良設計的數位測量儀器，進行金橘葉和莖刺的生長空間幾何之測量，發現金橘葉片長與寬比例近似於黃金比例1.618，葉與莖刺分別以順時113°與逆時109°多條螺旋規律生長，且繪製生長空間幾何分布圖，分析發現葉與莖刺生長受緯度之季節日照影響；另透過顯微設備觀察發現兩者均佈滿油腺，經檢測皆具酸性(PH5~6)成分，運用本研究結果建立3D模型，可提供後續深入探究與應用之參考。

為研究出可自製的隔熱光學玻璃，我們測量了不同表面覆蓋物的單片玻璃，改變正、反，單、雙面等變因，以各種測輻射儀器找出隔熱最佳的非金屬反面隔熱紙，用其製作雙片玻璃(單層介質)。接著根據普物的多層板公式製造三片玻璃(雙層介質)之L1、L2等間距與不等距模組，發現以熱輻射角度而言，空氣才是最佳介質。實驗後另外計算「單位時間通過的熱量」(Pcond)，再將數據套回公式，得出實驗誤差值。接下來製作介質為空氣的四片玻璃(三層介質)，實驗後另外計算Sc值（遮蔽係數），並和上述各模組作Sc值比較，發現隔熱效果最好的模組是等距四片氣/氣/氣玻璃」。以普物熱輻射公式(Prad=σεAT4)來看，我們的模組有如下之等式Jin=Jout=Jcond+σεAT4(Pcond+輻射)。

石頭火鍋為阿美族的傳統美食，石頭火鍋的烹煮方式稱為石煮法，石煮法顧名思義是將石頭加熱後置入水中加熱，為阿美族人的生活智慧，因為有這種熟食方式，讓阿美族人出門在外無須攜帶任何餐食，只要找到烹煮材料，便可以就地炊事，是十分重要的傳統文化。 本研究試用了九種不同種類的岩石進行實驗，分別是蛇紋岩、花崗岩、石英岩、安山岩、片岩、玄武岩、大理岩、白雲母片岩及板岩，再以溫度、TDS、PH和加熱後變化等方面來比較這些石材，針對各種實驗的結果，進行分析及探討，並找尋出哪一種石材最適合加熱石頭火鍋。經過分析及整理，蛇紋岩的加熱速度，溫續、水質、碎裂情形等，大部分優於其他岩石，是九種岩石中，最適合用來烹煮石頭火鍋的石材。

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。

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。

在校園不同的環境中可以發現到好幾種的蠅虎在不同的地方出現，我們發現亮度與色光組成這兩個物理因子會使蠅虎的種類分佈出現明顯的差異，因此我們假設不同種類的蠅虎在不同色光環境下，其撲食準確度會有所差異。我們選擇了偏好處在較陰暗環境的安德遜蠅虎(Hasarius adansoni)，及偏好處在較光亮環境的眼鏡黑條蠅虎(Phintella versicolor)作為研究物種，參考了Nagata在2012發表的研究〈參考文獻一〉，除了使用白、紅、綠光，還多加三原光中的藍光，來進行蠅虎撲食實驗。我們發現到，相比於安德遜蠅虎的結果，眼鏡黑條蠅虎除了在紅光下難以捕食以外，連在綠光下的表現都較差，反而藍光才是最適合眼鏡黑條蠅虎進行撲食的色光，顯示了兩種蠅虎的對於不同色光的反應有明顯的落差。