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第60屆--民國109年

「天」「機」雲錦-天際輪廓臺北101讓手機來測測你的身高

本研究透過收集資訊的能力,藉由網路資源、手機APP功能,期許達成測量物體高度誤差小於1%的目標。最後找出能以最小誤差來測量臺北101大樓的方法。 最初先嘗試不同測量物體高度的方法,討論過程中發現隨著不同角度,物體距離與高度存在規律的倍數關係,利用網路搜尋發現這就是三角函數的基礎概念,最後選定以此方式來測量臺北101高度。 研究發現,以簡易手機自拍三腳架、手機角度APP,在臺北101大樓仰角45°的周邊地點中,以臺北市府廣場測量臺北101大樓高度是最適當的地點,平均誤差在1%以下(0.356%),最低測量誤差甚至達0.007%(誤差3cm)。

河邊海邊礫石大不同!~礫石圓度及球度分析與探討

日常活動中,我們發現河邊與海邊的石頭形狀不同,於是開始研究。首先,我們選擇三組地點進行實地觀察並測量河床礫石與海灘礫石,發現海灘礫石的圓度高於河床礫石,而河床礫石的球度則高於海灘礫石。也發現河床礫石會因為河流的水流速度及水量大小,而有不同的搬運方式,而海灘礫石會因為灘面上的沖流與回流,有不同的搬運方式。 我們也設計了設備來進行河床礫石與海灘礫石磨蝕的模擬試驗,模擬河床礫石磨蝕的試驗結果,與我們觀察到河床礫石球度較高的現象相符合,驗證河床礫石主要受到滾動與部分滑動的磨蝕影響。模擬海灘波浪礫石磨蝕的試驗結果,與我們觀察到海灘礫石球度較低的現象相符合,驗證海灘礫石主要受到滑動與部分滾動的磨蝕影響。

建立線蚓 (Enchytraeus sp.) RNAi實驗模式並探究Hedgehog基因對其生長與再生之功能

線蚓(Enchytraeus sp.)與蚯蚓同屬於環節動物門,具有很強的再生能力。Hedgehog(Hh)基因在兩側對稱動物中對體節發育有重要的調控作用,而先前研究中已發現線蚓體內的Hh基因序列,所以本研究希望利用調控線蚓體內Hh基因的表現,探討Hh基因在環節動物生長與再生中的功能。 本實驗首次嘗試將RNAi技術應用在線蚓上。將線蚓浸泡在含有Enc-Hh的dsRNA溶液中以操作RNAi。利用免疫螢光染色法發現Hh基因受到抑制後,線蚓新生體節神經的連接不完整,顯示Hh基因與神經發育有相關性。由於線蚓快速的再生速度、飼養容易、構造簡單及身體透明且方便染色觀察,透過線蚓RNAi技術的建立,除了能進一步探討Hh基因功能外,也希望提供再生研究時的另一種選擇方式。

荖生藏碳-探究荖葉的螢光碳奈米點

本研究在開發一種新的原料合成螢光碳奈米點,以台東的特產荖葉當作碳源,研究此碳奈米點在不同條件下的穩定性和螢光特性,進而探討未來的應用。 我們將荖葉烘乾磨成粉以水熱法進行碳化,進一步純化後,合成水溶性螢光碳奈米點,碳奈米點在紫外光下放出藍色螢光,相對螢光量子產率約為5.4%。在不同條件下檢測環境對碳奈米點螢光的影響時,我們發現在0到1.0 M的NaCl水溶液、紫外光照射50分鐘、pH 2.0~12.0間,碳奈米點皆有良好的穩定性,其螢光強度沒有明顯的變化。將此碳奈米點與各類金屬離子混合後,只有汞離子會造成碳奈米點的螢光強度下降,經調整或許可以開發出對汞離子有選擇性之碳奈米點。未來可應用此碳點的螢光特性作防偽辨識、生物顯影等功能。

小『薯』立大功–馬鈴薯種薯克數成長情形與收成量之研究

馬鈴薯品種很多,我們選擇其中常見5個品種作為實驗種薯:研究發現發芽效益以克數來看是10g與20g,以品種來看最好黃肉,最低的是紫肉;成長高度以品種看臺一長得最好,克數則以40g長得最好,5g最差。馬鈴薯結薯總克數以克數來說:40g收成量高,50g並未占種薯優勢,5g最差,顯示成長高度與結薯總克數有相關性;以品種來說:則以大葉多,紫肉少。 從 CP值來看,首推大葉5g、臺一8g。從成本計算利潤而言,種植大葉5g的利潤最高,紫肉5g最低;從種植面積計算利潤來說,則是紅肉40g最高。 10g、20g文獻所言最佳種薯克數,然而實驗發現不論以收成量、CP值或利潤而言都顯示未必有最佳表現。

三乙氧基辛基矽烷與二氧化鈦反應之疏水性探討

本次實驗主要在於疏水塗層,透過在實驗室裡做出三乙氧基辛基矽烷與二氧化鈦反應生成的疏水塗料,將此疏水塗料沉積在清潔基板上,用不同的材質去沉積疏水塗料,比較不同材質的附著性,我們發現清潔基板要使用霧面玻璃,並且搭配重量百分比濃度約為11.3%的異丙醇溶液,或著將塗料塗到第三層,再搭配通風櫥抽乾,所顯現出的疏水效果會最明顯,接著探討疏水塗層的自清潔與應用在水泥與瓷磚上,再探討疏水塗層抑制黴菌生長。

青出於藍-靛藍的快速建藍及創意藍染

藍染活動令人驚奇,但如何染的好?光評肉眼沒有客觀標準。本研究用ImageJ軟體進行顏色分析,利用量測染布色相值H、飽和度值S,能有效分析染色效果。並藉此找出快速建藍最佳比例配方:以0.4 g染布為例,將1.1 g泥藍溶解在pH=13的10 mL鹼性溶液中,加入0.7 g保險粉建藍所得染液,其染後顏色與傳統染液相比,飽和度提升120% (34%→75%),且時間效率增為3倍(30分鐘→10分鐘)。 我們設計「夾鏈袋藍染法」不須大量染液,也不怕髒汙,染布效率高且效果好,達到減量減廢的環保趨勢。更研發「藍染筆」,能在紙上體驗藍染有趣變色現象。我們更將實驗結果應用在氧化還原課程中,讓同學一節課就染出漂亮的藍染作品,具體結合文化和科學,更在傳統中注入一股環保潮流新契機。

移動城堡-避債蛾應用蓑巢生存策略之探討

避債蛾常見於防治病蟲害名單,我們探討微型大蓑蛾應用蓑巢生存策略,從2019年9月至2020年7月共10個月。研究發現:一、避債蛾一世代用同一蓑巢,飼養孵化小幼蟲0.1cm,多數初齡幼蟲從母蓑巢下方飄落時已有蓑巢;雌蛹巢比雄蛹巢長。二、幼蟲築巢步驟:1.咬碎枝葉;2.用絲把碎葉黏成帶狀;3.在葉帶滾動黏在身上;4.再補上其他碎葉黏合成簑巢。幼蟲約蓑巢0.5cm開始增補蓑巢,如有破損會立即修復。三、小幼蟲蓑巢圓錐形,雄蛹巢多為長圓筒錐形,雌蛹巢多為紡錘形,巢愈大巢材更多樣化;蓑巢內部鋪絲絨、蓑巢上下開口也有絲絨。四、大、中幼蟲多棲息葉背主脈,小幼蟲多棲息葉背葉肉;棲息行為可能有領域性。蓑巢搭配有黏性的絲線成為協助避債蛾的生存策略。

探討不同環境下大蒜清除自由基能力

本研究以不同方式處理大蒜,探究其清除DPPH自由基的能力,利用DPPH在517nm吸光值的減少程度來計算大蒜之自由基清除能力。大蒜萃取液經過60°C隔水加熱後有最佳的自由基清除力(65.2%);蒜末冷藏保存三週後自由基清除率開始明顯降低;在開放環境下,存放8小時後的蒜末之自由基清除率較新鮮蒜末低了約11%;模擬蒜液進入人體消化道時,加入pH=2(胃部)的緩衝溶液清除率最佳(74.3%);市售黑蒜與自製黑蒜之自由基清除率相近,皆優於一般大蒜;重量百分濃度0.9%的市售黑蒜萃取液自由基清除能力最佳。

鑑今知古–四溝層有孔蟲化石之研究

本次研究的有孔蟲化石是取自恆春四溝層,透過探討樣本中有孔蟲優勢種屬的生態環境,且利用碳氧同位素來與現生種有孔蟲做對比、討論,可得知當時四溝層的水溫及鹽度範圍,並支持過去四溝層為潟湖環境。也根據討論樣本中底棲性有孔蟲的優勢種Quinqueloculina spp.為淺水機會種屬,加上適合生存水域為半淡鹹水域,推論Quinqueloculina spp.為淺海環境的指標化石。