第60屆--民國109年

從堆垛金字塔發想，定義了「不完整堆垛」。 一、底列個數n之二維不完整堆疊方法數P(n)=1/√5[(1+√5/2)2n-1-(1-√5/2)2n-1] 且P(n)=3·P(n-1)-P(n-2),其中P(1)=1, P(2)=2。 二、以邊長n之正三角形為底的三維不完整堆垛，方法數T(n)=4T(n-1)-2T(n-2)+T(n-3), 其中T(1)=1, T(2)=2, T(3)=7恰與以正方形為底相同。 三、以邊長n之正六邊形為底的三維不完整堆垛，方法數H(n)=9H(n-1)+3H(n-2)+H(n-3), 其中H(1)=1, H(2)=7, H(3)=67。 四、正三角形與正六邊形的凹洞數有6倍關係，影響方法數。 五、T(n), S(n), H(n)是新發現的數列。 六、本研究討論正三角形、正方形、正六邊形為底。其他正多邊形皆無法研究。 七、以「m列m+K行」長方形為底的三維不完整堆垛，只能橫放方法數 A(m,k)=1+A(1,K)·(m-1)2+A(2,K)·(m-2)2+…+A(m-2,K)·22+A(m-1,K)·12 若能橫放或直放方法數 R(m,k)=4R(m-1,l)-2R(m-2,k)+R(m-3,k)+(2k+1)R(m-1-k,k)-(2K-1)R(m-2-k,k) 八、以股長n之等腰直角三角形為底的三維不完整堆垛，方法數 I(n)=3I(n-1)-2I(n-2)+I(n-3)，其中I(1)=I(2)=1,I(3)=2。 九、以邊長n之菱形為底的三維不完整堆垛，方法數r(n)=5r(n-1)-r(n-2)+r(n-3)，其中r(1)=1, r(2)=3, r(3)=15。 恰與平行四邊形相同。 十、正三角形與菱形的凹洞數有2倍關係，影響方法數。

文獻中發現，「不燒香的行天宮和燒香的龍山寺，PM2.5濃度相差高達85倍」。本實驗透過比較實驗屋中密閉與通風環境下，燃燒線香後的空氣品質變化(甲醛、懸浮微粒與揮發性有機化合物TVOC)。並以4種不同香品：粉末狀香粉、標示「環保無煙」線香(香徑3.2mm與香徑2.4mm)及無標示之「傳統線香」(贈品香)進行實驗探究，研究結果發現：(一)燃燒線香時應保持室內環境通風，有助於空氣污染物質的排出。(二)若非得燒香，應選擇場所通風且香徑小的、具有成分標示的環保線香。(三)室內燃香盡量不要使用沉香粉，必要使用時也要記得保持室內環境通風。(四) 即使在實驗屋通風環境中，超過2支香燃燒即產生超標之空氣污染物質，因此實施「減香」是值得肯定與推廣的。

都市河流是海洋塑膠微粒的重要來源之一，我們想要探討都市河流特性對塑膠微粒分佈的影響，並了解環境中不同飲用水源的塑膠微粒含量。本研究選取屏東市萬年溪和殺蛇溪共7個採樣點，以及飲用水源和瓶裝水各6種，利用尼羅紅染色塑膠微粒，再以螢光顯微鏡觀察計算各水樣的平均螢光強度進行比較。結果顯示尼羅紅能附著塑膠製品並在顯微鏡下呈現螢光。都市河流部份，經生態工法整治、保留較多曲折水道的萬年溪河段，較能降低河水中的塑膠微粒含量。飲用水源部份，從淨水場到家中的過程會導致塑膠微粒增加，而一般濾水設備能有效降低塑膠微粒含量。瓶裝水部份，包裝材質和過濾與否會影響水中塑膠微粒含量。

海洋裡塑膠微粒汙染嚴重，海灘上的塑膠垃圾會分解成塑膠微粒進入海洋。目前的汙水處理廠無法過濾塑膠微粒，處理塑膠微粒變成很大的挑戰。 本研究結合塑膠和磁粉的疏水性來吸油，再用磁鐵去除水中的塑膠微粒。測試5種變項並以光譜儀分析塑膠清除率，研究發現廢機油較黏稠、細磁粉被油包覆的表面積大、塑膠粒徑越小黏附效果越好，越易清除。磁力4900 (μT)可清除4克塑膠。研究發現不同塑膠粒徑最佳清除條件，半小時內清除塑膠大粒徑1.5 mm最佳。研究測試6大塑膠，以及衣物纖維的清除效果，清除率達97%。相較於汙水處理廠的過濾方式，更有效清除塑膠。並設計自動清除機，以及重複利用磁粉的方式，未來可以應用在廢水處理廠。

本研究利用尼羅紅染料(Nile red)為親脂性的特色加入有機溶劑製作成尼羅紅螢光染劑，將瓶裝水染色，使用濾紙二次過濾後，以UV光照射觀測，找出實際塑膠微粒子，再利用拉曼光譜可以明確辨識分子的特性對塑膠微粒進行光學分析，做二次塑膠成分鑑定。我們檢測部分市售的礦泉水，利用精細設計的過濾步驟濾出塑膠微粒子檢體，再利用本研究方法確定所找出塑膠微粒子的成分，比對各種塑膠成分，找出瓶裝水中塑膠微粒的可能材質，進而推測其可能來源。 本研究使用的檢測方式已可有效的標記出瓶裝水裡的塑膠微粒子，在顯微尺度下找到，並取得部分檢體的拉曼光譜分析其材質。

油品在反覆油炸過程中，酸價、透光度和黏滯性會發生改變，依此特性建立三者之間油質變化的量尺，做為檢測依據。但部分劣質油可藉由滴定調整酸價，造成油質合格的假象。首先以酸鹼滴定檢測油品酸價；再以自製震盪檢測儀檢測衰減係數定義黏滯性；透光檢測則是先以自製透光檢測儀檢測不同色光的靈敏度及電阻值，選擇靈敏度最高的藍光做檢測操作。發現油品穿透光造成光敏電阻阻值及衰減係數與酸價呈現正相關，且大豆沙拉油與橄欖油均能以線性關係擬合。淨化油利用酸鹼中和及活性白土脫色發現，使用酸鹼滴定中和，可檢測出油品被淨化，但使用活性白土則否。但也證實透光和黏滯性的相關性，再利用比例撰寫Python程式，設計油品快篩APP。

牛仔褲製造過程，化學染料及樹脂染色助劑會對環境造成汙染，為保護環境，我們首次利用植物蛋白質(豆漿)加酸變性產生黏性的特質，來取代化學樹脂，作為牛仔布染色助劑，並自製大菁靛藍染料，加入此變性蛋白質混合後，以類似印花方式，直接固著染色於牛仔布上。實驗發現，添加5克醋與100毫升豆漿混合，可得最大量變性蛋白；且豆漿加酸變性不受溫度影響，常溫即有最大變性蛋白收穫量，方法穩定簡單。為檢驗上色後牛仔布水洗及堅牢度效果，更自製水洗機及摩擦機，實驗發現，牛仔布水洗後顏色無明顯改變；摩擦堅牢度，亦有四至五級標準(五級最佳)，顯見其不易褪色的良好特性。因此以變性蛋白質取代化學樹脂作為牛仔布染色助劑之方式確實可行。

本研究初步分析颱風雷達回波圖發現，利奇馬、蘇力、柯羅莎、杜鵑4個雙眼牆的颱風，其內眼牆相對於外眼牆內側有滾動的現象，故以探討影響雙眼牆颱風內眼牆滾動週期的因素為研究目標，並以數值模式簡化問題。先在中空甜甜圈狀的初始場模擬單一眼牆的旋轉行為，發現眼牆渦度值、眼區半徑為影響旋轉週期的主因。而眼區與眼牆渦度比、眼區半徑、眼區與眼牆錯距則影響轉速與結構上的穩定性。我們在轉速及結構穩定的中空圓盤狀初始場中植入小型圓形渦度高區，以模擬雙眼牆颱風眼區旋轉情形，發現植入前後旋轉週期與結構皆有差異，並以杜鵑颱風的風速與結構進行數值模擬。

本研究利用自製包覆薄膜裝置，在濕粉圓表面包覆雙層海藻酸鈣薄膜(內層1.0%海藻酸鹽+外層0.5%海藻酸鹽)，經自然乾燥製成新型粉圓，可浸泡冷水不會崩解或破裂，且水分完全滲入粉圓內部僅需25分鐘；新型粉圓在泡水25分鐘後，其內部水分含量高達51.67%。新型粉圓要達到100%煮熟率之時間，僅乾粉圓的37.80%、濕粉圓的42.75%，省時效果十分明顯；而所消耗電能，僅乾粉圓的25.57%、濕粉圓的28.81%，節能效果極為顯著。新型粉圓經全質構分析(TPA)之彈性已達到商品化之水準，並經官能品評驗證，受試者對新型粉圓各項目之喜好程度均優於濕粉圓。最後，測試新型粉圓之水活性僅為0.684，其Aw值明顯低於一般微生物生長界限0.8，可在常溫下長時間貯存。

本研究透過自製電路板及實驗裝置，結合程式碼控制電場，探討不同電濕潤的裝置、水量及電場與水珠運動速度的關係，並探究使水珠運動速率最大化的條件。 研究發現水珠運動方向與所加電場方向相同，且增強電場、增加水量、減小電極間距、降低疏水材料的表面粗糙程度、先行分離水珠內部正負離子以及在3200μm以下增加電極寬度，皆使水珠運動速率變快。 透過探討影響水珠移動速率的變因，可提升電濕潤顯示器單位時間內的幀數(張數)，亦即流暢度，並期盼將此研究結果應用於各式表面的自我清潔系統中。