第64屆--民國113年

為探討季風對颱風風場之影響，本研究選取自2013至2023年間279個颱風，分析與季風互動後的七級風範圍及氣流輻合情形，並設計實驗模擬。我們發現，約84%的颱風受季風影響，常使風場不對稱，本研究以螺旋形取代傳統的正圓描述颱風風場，發現東北季風共伴時，風場北大南小、西大東小，為6字等角螺線形，輻合帶類似鋒面結構且多在北側；西南季風共伴時，風場南大北小、東大西小，為9字等角螺線形，輻合帶多在西南側；雙側季風共伴則都有影響；而無共伴時，風場呈橢圓形且無明顯輻合帶。本研究以水流場實驗模擬單、雙側季風共伴輻合帶，並分析實際颱風案例之氣流進入角，以氣流場裝置模擬颱風受季風影響的風速與風向場不對稱性，其結果與實際情形吻合。

我們的實驗延續上次小論文（韓語軒等，2023）[1]以海藻酸鈉晶球吸附銅離子作為研究主題，並比較了各項變因（海藻酸鈉濃度、成形時間、吸附時間、是否搖晃、溫度、吸附之硫酸銅濃度）下的吸附效果，嘗試找出最佳吸附條件。 經過實驗，我們將數據經擬一級、擬二級動力學方程式分析後，以理論的吸附速率回推，得出吸附90分鐘已達吸附極限值的99%；同時繪製出兩方程的線性圖片，比較R2值後判定此吸附更接近擬二級吸附。以不同濃度硫酸銅的結果代入Langmuir與Freundlich等溫方程後，也呈現良好的線性關係，可以用於分析我們的實驗結果。

本研究旨在開發一套系統，判斷使用者是否久坐與使用電腦的姿勢是否正確，並即時提供回饋。此坐姿輔助系統僅需使用電腦內建視訊鏡頭以MediaPipe BlazePose影像辨識模型抓取上半身節點資訊，並透過雙腳穿戴micro:bit感測裝置取得腳部三維加速度值。研究者蒐集各年齡層不同姿勢下的數據，討論其差異並計算F-score值以訂立閥值，判斷使用電腦的姿勢。同時，研究者運用PyQt套件建立使用者介面，使得系統能夠進行個人化設定，並即時地提供回饋。相較現有研究，本研究所提出之系統更輕量化、方便使用且成本更低。

本研究旨在探討磁擺的運動行為，並建立物理模型及數值模擬探討磁擺運動。我們藉由磁擺擺動軌跡之分析、回復力矩測量及空氣阻力測量實驗釐清影響磁擺運動之重要因素。由實驗及模擬結果可知，磁擺運動中磁鐵棒主要受到重力及磁力之影響，當磁擺接近平衡位置時，磁力之回復力矩達到極大值而主導磁擺運動，而在擺角較大時則由重力主導。磁擺因接近平衡位置時的回復力矩增大，使其角速度、角加速度之變化皆與物理擺明顯不同；且磁擺於通過平衡位置時與支點平面發生碰撞造成磁擺動能損失。此外，當減小擺長時由於磁力不變，使得接近平衡位置之角速度越快，能量損失也越大，擺角衰減也越快。

「菜宅」是澎湖人因應冬季強勁且挾帶海水飛沫的東北季風，建來防風種植的設施，而菜宅有不同樣式與尺寸，哪個擋風效果更好？風吹到菜宅又會怎麼變化？ 透過製作風向計、風向觀測架、風洞、菜宅模型與研究台，我們測量看不見的空氣。利用塑膠瓦楞板和水管製作壓縮比1.4倍、開口40cmx40cm的風洞，能讓工業電扇吹出風速3.9m/s~4.2m/s的相對穩定風源 。 牆面改變氣流，在不同支流交互作用下能在牆後產生逆向風和風無區，較高、較寬的牆面效果愈明顯，另外，具延伸牆的ㄇ字型和長方形菜宅，能阻擋側風吹入，也能阻擋側面支流進入菜宅，而改變迎風牆後的無風區和逆風區範圍。 據本實驗，在逆風區最遠處搭建第二道牆面（長方形菜宅）能產生最大無風範圍，增加種植面積。

本研究探討咖啡葉的萃取液對α-澱粉酶活性之影響，分別檢測α-澱粉酶於兩種溫度、4種不同來源、28種自製咖啡葉萃取液，及一系列濃度之純綠原酸、純咖啡因、純芒果苷、純槲皮素和純EGCG環境中所產生之葡萄糖含量，用以評估α-澱粉酶之活性。實驗結果顯示，4種不同來源之咖啡葉萃取液，均對α-澱粉酶活性有抑制效果，其中以C牌抑制效果較佳。另外，咖啡葉會因不同生長位置、成熟度影響其對α--澱粉酶的抑制效果，其中以經揉捻、布球揉、解塊之咖啡嫩葉所製之萃取液對α-澱粉酶抑制效果最為顯著。再者，純綠原酸、純芒果苷、純槲皮素和純EGCG皆會抑制α-澱粉酶活性，且其濃度與抑制效果呈正相關，且彼此間均有協同作用。

本研究以玄米油和蜂蠟不同比例混合成可食用塗層，再以自製實驗工具塗抹平均每顆0.2g塗層於番茄表皮，置於室溫21~25℃環境中，15天後探討塗層對帥哥番茄的保鮮效果，以減重率、pH值、糖度、呼吸速率、濕度變化、色彩空間Value值、維他命C值、感官評估八個向度為研究項目，可以發現： 一、在減重率、pH值和糖度，實驗組表現優於對照組。 二、油蠟比5：1在呼吸速率、色彩空間Value值、維生素C值方面，表現較佳。 三、在濕度變化上，對照組表現最好。 四、在感官評估上，消費者對油蠟比2：1 和4：1的番茄接受度較高。 因此使用自製實驗工具塗抹油蠟有助於延長帥哥番茄放置於室溫保鮮之時效，且透過感官品質評估調查，調整過的油蠟塗層，消費者的接受度有提升。

我們研究的是如何實現未來電動車需求的綠能充電停車場的可行性探究，旨在改變電動車充電方式並結合綠色能源。經實驗量測結果得知，無線充電裝置在感應電勢較強的情況下可直接透過調整線圈的感應距離獲取所需的電壓，因此未來可應用在不同電動車的充電，為不同電壓需求的電動車提供所需電能。另外，在穩定供應電力需求方面，我們藉由並聯多片太陽能電池板增加發電量，並搭配良好的儲能蓄電裝置可提昇太陽綠能的供電效益，可以更穩定的提供給多台電動車同時進行充電。實驗也發現，透過偵測模組感應線圈上的電流變化可同時感知停車格使用數量。因此，我們的研究作為將來結合綠色能源與電動車無線充電技術設計的未來綠能停車場有顯著地證明得以實現。

本研究旨在改善火災應對技術，探討聲波滅火器的設計與優化。利用COMSOL Multiphysics軟體模擬聲波的物理特性，並透過實驗驗證模擬結果。結合程式設計驅動功放單體，測試多種頻率與角度的變化，深入探討聲壓頻譜、聲強、聲功率等物理特性。研究過程中發現，Q值是影響滅火頻率的關鍵因素，70Hz為最穩定有效的頻率，聲壓、聲強、聲功率的量測數據均再次證實此為最佳滅火頻率的推論。 這一創新發現為聲波滅火器設計和優化提供了新科學依據，相較於過去的錯誤嘗試法，我們通過專業軟體模擬並實驗驗證，再次驗證了Q值在滅火頻率中的關鍵作用的推論。未來將進一步探討聲波對火焰燃燒機制的影響，結合MLX90640紅外線熱顯影技術，以科學方法深入研究。

臺灣發炎性腸道疾病 (IBD) 之年增率高居全球第二，且臺灣人鉀攝取量已被報導為全球最低。本研究主旨為探討膳食鹽類與T淋巴細胞在IBD中所扮演之角色並發展藥物用於臨床治療。我們首先以IBD常用動物模式DSS誘發小鼠腸炎建立疾病動物模式並檢測其血中五大電解質，包含鈉、鉀、氯、鈣、鎂之濃度，發現在腸炎早期跟晚期，其血清中鉀濃度均會顯著增加。接著以低鉀飼料進一步證實在腸炎中鉀濃度上升為一種保護機制且低鉀飲食會惡化腸炎發展。同時也利用後天免疫相關基因剔除小鼠證實低鉀飲食會促進CD4+ T淋巴細胞中發炎激素IL-17表現量增加，而保鉀型利尿劑Spironolactone則能有效抑制IL-17發炎激素表現量進而抑制腸炎發展，證實其治療腸炎可行性以及未來臨床上可運用在IBD之治療。