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第60屆--民國109年

沙墨乾渴、水山爆發-白板筆之創新設計

市售棉心式白板筆是以毛細現象將墨水儲存於棉心,當墨水過量會有漏墨問題或無法將墨水以毛細現象完全導出。本創新直液式白板筆是類似鋼筆方式儲水,其物理原理與舊型棉心式完全不同,它是以內外壓自然平衡來導引墨水,實驗中以棉心吸水效率、墨水損失率與色彩分析相關的實驗驗證下,其可改善舊式白板筆的缺點。但新式白板筆仍會受環境溫度與壓力變化而有漏水狀況。本組以自製測試設備輔助下,模擬了溫度對應壓力的變化、墨管內空氣與墨水膨脹率不同產生漏墨與高山大氣壓力降低導致墨水溢出的實驗。根據實驗結果本組進一步設計以針筒活塞來調整壓力的新式白板筆,完全解決了漏墨的缺點,且此環保可重複使用的設計是值得持續研究與推廣。

小蛙人的匍匐前進

有一天晚上看到電視「女兵日記」,其中最讓我驚訝的是女兵的「匍匐前進」,也就是在地面爬行,雙手和雙腳都呈現八字,交互爬行。剛好學校的「園遊會」,也有一個活動,很像「蛙人前進」,只要轉動操縱桿的左右扭動,就可以控制「小蛙人」的匍匐前進,真有趣。 我們從設計製作「小蛙人匍匐前進」的玩具中,發現小蛙人的前進是靠著穿過吸管的繩子和管子間一來一往的阻力,使小蛙人前進,而且會朝向「八」字的尖端前進。如果把試驗器材變大,就可以應用在日常生活中的搬運物品及輸送物品。利用繩索、塑膠管及木板,就可以製作簡易輸送物品的器材,由樓下的人操作,使物資安全的送上去。

走揣正港的濁水米_探討不同土壤類別與灌溉用水對水稻生長的影響

土質與水質會影響不同地區稻米的品質。那麼,濁水米跟濁水溪有何關聯呢? 調查三種水稻樣區,分別有八卦山黃土或濁水溪黑土,以及用濁水溪濁水或地下水灌溉。並且比較不同季節的二期與一期稻作,以對應水圳濁度的變化。 結果顯示有黑土或濁水的樣區在植株高度、莖部周長、分蘗數量以及單束水稻稻穀數量等數據比黃土或地下水還要好。濁水灌溉的樣區甚至在水圳混濁期的二期稻作的稻穀數量比清澈期的一期稻作還要多。植株距離出水口越近,各項數據也有較好的趨勢。可見適時補充營養的濁水又比黑土來得重要。 觀察水圳的全年濁度變化,農民取水時機成為能否取得養分的關鍵。因此,黑土濁水加上配合自然循環的田間管理,可以做為認證濁水米的必要條件。

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。

可注射性富含血小板水膠複合物之開發及其應用

富含血小板血漿(Platelet-rich plasma;PRP)是透過血液離心及活化製備出含有高濃度血小板的產物,能幫助組織修復與再生。但傳統PRP在特定組織微環境的滯留時間低,治療效果不佳,因此需要研究適合的生醫材料作為傳統PRP的運載工具。本研究證實,PRP中血小板被激活後,可以釋放出更多的生長因子與細胞激素,且PRP透過與玻尿酸(Hyaluronic acid;HA)結合可形成穩定且生物體可以降解的水膠劑型(Hydrogel)。生醫材料殼聚醣(Chitosan)與HA形成之複合物,不僅可以增強Hydrogel結構的穩定,還能完整包覆血小板且不影響其完整結構與特性,具備生長因子緩釋效果。最後開發出可注射性富含血小板水膠複合物 (PRP-Chitosan-HA complex Hydrogel, PRH),證實其能促進神經細胞增生,並改善膀胱神經損傷後的相關組織變化,相當具備未來臨床應用之潛力。

I can fly~從穩定性探討物體飛翔的秘密

從飛行穩定性來探討物體的飛翔,發現翼面積大小、展弦比、後掠翼、翼面配重是影響穩定性的要素。所以要設計穩定飛翔的飛機必須強調適當翼面積大小、展弦比、後掠翼,以及翼面配重重量與位置必須適當,配重位置應該靠近翼前緣效果較好,甚至利用延伸出翼面的方式,能以較輕的重量達到下壓翼前緣的效果,避免失速;最後還發現垂直尾翼可有效改善偏航現象。本研究還觀察出翼的上反角有助於防止飛機滾轉,進而設計風洞實驗,發現錐體能穩定不翻滾;因此推論秋行軍蟲的翅膀與身體如果能形成近似錐體,就能在氣流吹襲下,穩定停留在空中,進而飛越千里來台。了解以上這些影響飛行穩定性的因素後,實際用在所設計的飛機上,可讓飛機飛的又穩、又遠。

看誰最神「氣」?―探討影響水火箭拋射距離之研究

探討如何將水火箭拋射得更遠的試驗之後,本研究的結論:⒈水火箭瓶內要裝水。至於裝入水與空氣的比例,依本研究而言是水量120ml/空氣480ml(1:4),水火箭被拋射的最遠。⒉裝入含洗衣粉濃度越低的水,水火箭被拋射的距離較近;含洗衣粉濃度越高,水火箭被拋射的距離較遠。⒊瓶內壓力越低,水火箭被拋射的距離較近;瓶內壓力越高,水火箭被拋射的距離較遠。⒋瓶內的水溫越低,水火箭被拋射的距離較近;瓶內的水溫越高,水火箭被拋射的距離較遠。

異〝次〞元的狙〝積〞手-探討數的倍數乘積和次方的關係

本研究旨在探討科學研習月刊57-8期中「用三湊三」的問題。意即以3的次方數 (30,31,32,33,34…)用加法湊出3的倍數的方法數,第一步先以直接劃記的方法解題,算出其方法數,接著利用高斯符號、組合的方式直接計算其方法數。爾後將湊出3n的方法數藉由觀察數型規律進行分析探討,推論出符合數列的遞迴關係式,並以數學歸納法驗證它。我們亦進一步延伸探討其方法數之同餘關係。 秉著同樣的解題方向,研究以2的次方數(20,21,22,23,24…)用加法湊出2的倍數的方法數、 4的次方數(40,41,42,43,44…)用加法湊出4的倍數的方法數,然後加以驗證,最後進一步推廣到以m的次方數(m0,m1,m2,m3,m4…)用加法湊出m的倍數之方法數的解題策略、數學關係式和同餘關係。

外送平台在台東發展現況探究

外送平台崛起,已經成為近幾年,在餐飲業新興的商業性模式。2019年底兩大外送平台FoodPanda及UberEats相繼進駐台東,但因台東與眾不同、較為特殊的市場特性,平台、商家及消費者必須在這樣新的共享經濟模式下,建立怎樣的合作與消費關係,是我們關心的話題,由於外送平台的便利性,讓我們也關注外送平台在台東是否可以長期穩定經營。 本研究我們從消費者、餐飲業者以及外送員三方面來了解外送平台,目前在台東發展的現況探究調查,我們利用消費者問卷、餐飲業者及外送員的半結構式訪談,再利用質性的研究方法,進行資料分析,形成研究主張,並嘗試用創新抵制理論來用以解釋研究的結果。

姬胡麻斑捲葉象鼻蟲-探討育幼巢室建造的策略與後代成長間關係

本研究在探討姬胡麻斑捲葉象鼻蟲建造巢室的方式與後代成長間的關係。結果一認識象鼻蟲與食物:象鼻蟲體型是雌大雄小,平均體長在0.63±0.023cm~0.475±0.023cm,以朴樹的葉片為食物。結果二做巢室的策略:會找尋葉長5.25±0.88cm做巢室,並在葉面上進行切割作記號、葉背中肋戳洞,使葉柄與中肋的角度從141.85°±9.96°降到78.3゚±3.91°,葉片因此軟化,足部以2.3×10-3±4.7×10-4N對葉片施力,平均花費44.88±4.55min建造一個2.00± 0.45cm大小的巢室。結果三巢室對後代的重要性:卵的大小0.779±0.159mm,相對濕度在79%~99%間都能順利孵化。幼蟲待在0.33±0.13 mm狹小巢室內啃食4320.78±2286.48 mm2葉片面積。以10.4±0.33min完成化蛹進入蛹期。經過一連串研究證實,象鼻蟲建造巢室是有利於後代順利成長。