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第61屆--民國110年

二刀流十傑 — 從S=A+B+C=定值的推推樂遊戲談起

〝十傑〞指的是10個違反本文〝基本定理〞但仍能保持相似的△。二刀流指的是這十傑都產生在倒數第二條分角線上,在A,B,C三隊的〝推推樂〞團體遊戲活動過程中,本文發現從對應的輾轉相除法中可取得有用的P值、Q值、R值,用於推導演算規則預判遊戲結果。而在S=180時,使用分角線幾何作圖,可用來重新發現△中的Bevan Point,又利用前述建立的演算規則可推導倒數第二刀交叉形成的△的三內角及其順逆時針偏向屬性,進而在整數內角角度中找到10個特殊的相似△(本文稱之為十傑),這10個特殊的△的三內角有一定的特殊相關比例,利用這套比例關係式及S值的標準分解式可在任意S值遊戲中找到對應的〝傑數〞,非常有趣。

陰差陽錯-COVID-19快篩偽陰偽陽之探討與準確率改善

本研究成功以SARS-CoV-2病毒表面棘狀蛋白做出快篩試劑,達到15分鐘內高準確率之檢測效率,可判別是否感染COVID-19,更進一步使用自旋增強側流免疫分析儀(Spin-enhanced lateral flow immunoassay, SELFIA)偵測奈米金吸收波長,提高100倍之偵測靈敏度。實驗中依NCBI資料庫發布的病毒核酸序列,合成棘蛋白抗原基因進行蛋白質生產後,挑選有潛力的棘蛋白抗體,F4與AuNP-conjugated D3進行配對,利用雙抗體夾心法,開發橫向流動的COVID-19快篩系統,並進一步利用SELFIA判讀檢測結果,提高偵測靈敏度達0.1 ng/mL,同時測試對突變株的專一性,減少偽陰性情況發生。另一方面,我們測試不同緩衝液系統,選擇能不破壞抗原又具低疏水親和效應的緩衝液,以減少偽陽性。開發此簡易、經濟、高準確率的快篩試劑,將之普及化有助於新冠肺炎的防治 。

蘇子之香更勝三蘇—不一樣的紫蘇

我們探討紫蘇作為植物染的可能性。首先分析其主要成份,發現葉子中的花青素、葉綠素B、葉綠素A與胡蘿蔔素很明顯,花朵的成份則不明顯。我們將紫蘇液各滴入檸檬酸(C6H8O7)與氫氧化鈉(NaOH)水溶液中觀察顏色變化,訝異的是紫蘇液在酸中,會呈現粉紅色及茶色系;紫蘇液在鹼中會呈成現黃色及深褐色系。 我們將紫蘇液置於胚布、濾紙、廚房紙巾中比較,調整布和紙與水面的仰角從10度到90度,應用毛細現象原理探討上升高度,為求實驗準確性共實驗18次。發現胚布上升的高度與速度,均最低、最慢;濾紙上升高度與速度,均最高、最快;廚房紙巾上升高度與速度,均次之。我們以紫蘇液DIY熱染漸層T-shirt,發現染過的T-shirt不易褪色,真是既環保又經濟的效用。

巷弄T字路口來車偵測

許多人在駕駛交通工具時常會速度太快,不放慢速度便會使車禍發生機率大幅提升,在巷弄裡更是如此。許多車禍都是因未注意來車所導致,所以我們想出了在路口裝設感知器,用來感知是否即將有車輛靠近以用來提醒駕駛人,雖然在某些路口會裝設凸面鏡,但還是有駕駛人會忽略,所以我們利用感知器搭配手機APP,當車輛靠近路口且有來車接近,手機便會發出聲響與震動,來提醒駕駛,相信這會比凸面鏡更有效果。

遷粉蝶產卵如何超前部署,好讓幼蟲長得更好

雌蝶選擇將多數的卵,產在幼嫩的阿勃勒葉片上,但能夠利用很多巧妙的方法來避免卵被天敵發現:(1)將卵以直立方式產在葉表面;(2)將多數的卵產在葉背上;(3)葉子越長,但卵和卵間的距離較遠;(4)將卵分散在寬大羽狀複葉各個側枝的複葉上,好讓天敵不容易發現。 遷粉蝶選擇產卵的嫩葉,能夠讓幼蟲壽命更長、存活更多和長得越大。第一次蛻皮後的小齡幼蟲,改餵熟葉或老葉,存活率下降最快;第二次蛻皮後的大齡幼蟲,改餵熟葉可以比較快發育到蛹期、存活率也比對照組慢下降;但若改餵老葉,多無法發育到蛹期就提早死亡;第三次蛻皮後末齡幼蟲,改餵熟葉或老葉,可以比較快發育到蛹期、存活率也比對照組和第二次蛻皮後就改餵的組別還慢下降。

自然語言結合推薦算法開發程式碼生成器之研究

本研究希冀提供學生另一種程式的學習方式,減少學生對於程式的排斥感,同時亦能讓學生在學寫程式之前,先訓練其溝通能力,使其說話較具邏輯性的結構,如此一來將能更有效的表達其所要陳述的事件,我們自行開發一套軟體系統,可經由口語的方式與電腦溝通,同時電腦經過關鍵詞的辨識後,能更精準的透過推薦演算推出幾種可能的目標事件,透過選擇的方式,一步步引導使用者完成其想要達到的動作,最終目標是透過這個軟體自動產生程式碼,如此一來將可減少學生對於程式學習的恐慌,提高學生對於程式設計的學習成就,同時,請老師利用我們自行開發的程式學習輔助軟體實際教學後進行問卷調查,亦有超過百分之64的同學認為,這樣的軟體使他們對於程式學習更感興趣,也提升他們撰寫程式的成功率。

吸奇杯墊

本作品探討如何利用粉筆灰、蛋殼等環保材料做出實用且吸水性佳的杯墊。實驗成份具有小孔隙,正好迎合水無孔不入的特性,然而各式材質之間的比例分配,卻大大影響成果。我們發現各式材質之間呈現微妙的合作關係:材料比例懸殊者,都無法有最佳效果,粉筆灰與蛋殼之間如此(比例5:5最佳),為了加強杯墊硬度加入水泥、石膏亦是如此,石膏比粉筆灰蛋殼5:5最佳。即使是蛋殼粒徑大小也以200目為界,超過200目則表現力下降。在功能優化方面,厚度越厚者雖不易碎裂,但有易打翻的危險,因此建議厚度為1-2公分。增加防滑墊及泡棉底座皆有效提升杯墊防滑及防摔能力,反觀木板效果較差。經研究不僅證明環保杯墊的吸水成效,更具多元應用的發展潛力。

探究食品添加劑在糯米粉糰中的增塑效果

為了解含氫鍵的食品添加劑對糯米粉糰所造成的塑化效應影響,自製拉伸機探討。於文獻探討中,我們找到了數篇文獻也在探討添加物對澱粉延展影響的問題,不過其製備方式略有不同。其一為將澱粉混合並熱壓做成薄膜;另一為將澱粉配置成凝膠液。我們基於可製成食品的方向進行研究,目前所得研究成果與論文的情形相似,氫鍵確實會影響澱粉團的能承受張力,冷卻情形也是變因。其中,添加劑劑量增加可達增塑效果。冷卻時間越長,麵條越脆弱,彼此間能承受的張力差也越大。冷卻溫度降低則使麵條所能承受的張力提高。

見「塑」不見「鱗」? -魚鱗環保薄膜的研發及應用

本研究探討富含膠原蛋白的魚鱗,藉由嘗試各種電器及配合熬煮時間長短,萃取出最佳濃度之魚鱗萃取液,並找出最佳成膜配方為魚鱗萃取液20 g、5 %TG酵素水溶液0.8 mL、甘油 1 mL、乙醇 1.5 mL,以冰箱冷藏方式製作出魚鱗薄膜,接著以自製儀器測量魚鱗薄膜之透水性、穿刺強度、彈性、水溶溫度、膠熔溫度等物理性質,再將製作出的魚鱗薄膜包覆胡椒乾粉及油料醬包,以熱壓來密封包裝膜封口,封膜效果好不會溢出,放入熱水中 2 分鐘內皆可完全溶解,攪拌後調味料分布平均,是很適合當作泡麵調味包的包裝材料,故將魚鱗廢棄物再利用,製作的薄膜不但能食用,亦能取代塑膠,預期可達到「低污染、省資源、無廢棄」等減量減廢之環保理念。

複數平面解析應用-西姆松線之交點軌跡性質探討

本文主要探討的問題為:當三角形以其外心旋轉180°時 (我們稱之為對徑三角形),將此外接圓上一動點P對兩對徑三角形分別做西姆松線,當P點在外接圓上轉動時,兩西姆松線的交點軌跡為何。我們將西姆松線放在複數平面上來分析,推得這兩條西姆松線會互相垂直,並且它們的交點軌跡為一橢圓,此橢圓會相切於兩對徑三角形的六條邊,因此我們將此橢圓稱作這兩對徑三角形的「六點橢圓」,並探討這個橢圓的性質。 此外,我們也解出了斜西姆松線的方程式,並討論當改變對徑條件和旋轉對象時,兩西姆松線的交點軌跡方程式與圖形。我們發現了這些交點軌跡圖形都能對應到圓次擺線。