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在本文中我們以同心圓和直線構成蜘蛛網,並對每一個蜘蛛網定義出蜘蛛數;則若在此蜘蛛網中加入缺口後,會影響蜘蛛數的大小。探討蜘蛛網上的缺口該如何配置,才能夠得到蜘蛛數的極值(最大值及最小值)。首先由一直線或圓該如何分配缺口,蜘蛛數將有極值,再深入探討許多條直線或圓上的情況,進而推展到許多同心圓及通過圓心的許多條放射線的缺口該如何分配,蜘蛛數才會有極值發生。像科學家的研究,藉由特殊化簡單的情況,進而推廣至較為複雜一般化的結果。在得到初步的結果之後,我們再將研究的目標轉到三個不同方向:將蜘蛛數的規則放到其他圖形中(正多邊形、星型);設計出新採地雷遊戲;總缺口數為定值的策略設計。
本研究以簡易的天然物(阿華田、馬鈴薯)為培養基,來培養鮑魚菇、靈芝、蛹蟲草等食用真菌的菌絲體,並以菌絲體發酵液進行染料褪色分解試驗。結果如下:1.鮑魚菇、靈芝、蛹蟲草的菌絲體(液)皆具有使染料褪色分解的能力。2.培養方式不同,菌絲體(液)使染料褪色分解的能力也不同,以鮑魚菇為例,振盪培養優於靜置培養。3.食用真菌的菌絲體在染料中不會死亡,而且能繼續生長,繼續使染料褪色分解。4.同一菌種若培養基不同、pH 值不同,則其使染料褪色分解的能力也不同,以蛹蟲草為例,生長於pH 3 培養基的菌絲體(液),最具染料褪色分解能力。5.溫度會影響菌絲體的生長,進而影響菌絲體(液)使染料褪色分解的能力。蛹蟲草適於低溫生長,鮑魚菇適於一般室溫,靈芝則適於高溫,故可依不同季節來選用適當的菌種,以有效進行染料廢水處理。
市售螢光棒琳瑯滿目,其棒身主體分有內、外兩管:內管填裝強氧化劑,外管則有螢光發光物種及染料,而螢光棒的發光時間約12 小時。一般廠商會將氧化劑放入內管,一壓迫內管便將將螢光物種激發而放出能量,此能量以光的形式放出即是螢光棒的發光原理。而我們實驗中無意發現添加一些化學物質例如氨水及含有胺基的化合物等,使螢光棒的發光現象改變,使螢光棒的發光如同曇花一現般的光亮,令人驚艷。
空氣分流經過曲面和直面的阻礙形體時,曲面和直面的流速不同。本研究透過自己設計的測量儀器,測量計算出在微小風道中氣流的流速,並描繪出在曲直面的形體變化或有擾流板時氣流流速線的變化,另可利用觀測流速不同時壓力差異的顯示來解釋流體中漂浮的差異性。
本研究中,我們利用細菌分解醣類產氫的方式,由過程中找出厭氧菌醱酵產氫最佳操作策略,再以反應器結合活性炭顆粒進行連續式產氫醱酵。產氫污泥源於台西海岸泥巴,可於厭氣條件下將碳源基質(蔗糖)於40℃時轉換為氫氣。在一系列探索下,結果每日每公升反應器可產生氫氣26.64 L,同時結合氫氣純化裝置、燃料電池產生電力使燈泡亮。利用生物方式產生氫氣,將不會造成污染,且為一乾淨的能源,若結合燃料電池將可應用於汽、機車上。
為了不要讓台灣的水白白的流走,我們要把水流的動能轉變成有用的電能,為了要有效的提升水車的發電效率,我們展開了以下的各種探討,也希望這小小的研究種子,將能水流發電落實在台灣的每一個角落,我們更期盼台灣是一個處處有黃金的美麗寶島。
用自行設計安裝的水流裝置製造短暫的漩渦,模擬颱風的形成。以目視觀察,並運用數位相機及攝影機拍攝記錄實驗過程,於照片及錄影資料中,篩選出較典型運動模式,及剪輯實驗過程影片,討論與分析颱風形成後的動向和雙颱間的相互影響。我們發現,我們設計的裝置確實可以產生類似颱風氣流的水波,以及兩個颱風(漩渦)在一定距離範圍內時,彼此相互影響所產生的現象,包括:一、較強的漩渦會令比它弱的漩渦繞著它旋轉。二、比較強勁的漩渦會把小的漩渦吸收。三、如果兩者強度差不多,兩者便會互相圍繞一個共同中心旋轉。四、有時兩個漩渦會互相排斥。五、有時兩個漩渦會一個跟著另一個而行。因此與所蒐集的颱風(藤原效應)理論相吻合。
我們經由研究非洲鳳仙花,對花朵的結構和功能,有更深的了解。一、非洲鳳仙花開花的週期:1.雄蕊期和雌蕊期不會同時存在,雄蕊期比雌蕊期長。2.有一根外露的蜜腺管,吸引動物傳花粉。出口處即為雄蕊生長的地方。3.雄蕊是中空的圓球形,雌蕊是綠色橄欖形,由雄蕊中間長出來,成熟時柱頭會裂開。二、紫色非洲鳳仙花適合做酸鹼指示劑。土壤的酸鹼性不會改變花色,但會使花色加深。三、光線會影響花苞的數量、大小、顏色、蜜腺管的蜜汁甜度。四、影響蜜腺管蜜汁甜度的因素:花朵的不同時期、照光、光合作用、紫外線強度五、去密腺管後,會影響花期,雌蕊期變長。
由於工商科技的發展帶給環境負面的影響日漸嚴重,其中尤以重金屬對台灣環境的影響較為顯著,故探討能移除排放廢水中的重金屬之有效天然資材有其重要性。以台灣天然存在之大地資源土壤中的奈米粒子來進行對汞、鎘的吸附,試驗結果得知,台灣三種代表性土類土壤中的奈米粒子確實能有效地吸附汞離子和鎘離子,且其中以對汞的吸附要大於對鎘的吸附。屬於砂頁岩沖積土的奈米粒子對汞、鎘的吸附最大,其次是黏板岩沖積土的奈米粒子,而最小的則是屬於台灣紅壤的奈米粒子。以上結果經由電化學方波伏安法的測定、電導度計法的測定與發芽率試驗結果都有相同的趨勢,顯示土壤奈米粒子可用來當作移除汞、鎘等重金屬的天然資材。
分水遊戲是一個許多同學都聽過、玩過的遊戲,許多科展競賽(註1)或科學叢書也常能看到相關的命題出現。它的玩法很簡單,主要是利用二個不同的水桶,在反覆的傾倒後,產生我們要的水量。剛開始,我研究的目的,本來只是想考倒同學,哪知道同學比我厲害,反而是我被考倒了,因此激勵我做更深入的研究。於是在改變許多外加的條件後,對該命題作加深加廣的研究,也獲得了許多嶄新的發現:1. 在加廣部分:我改變了桶子的數量及種類,也改變了內容物的種類及判別性,並且求出相對應的解。2. 在加深部分:我詳細的探討了水池大小與總水量的關係,以及總水量的不同,造成解的變化情形。3. 在創新發現部分:一個是”虛擬刻度”,一個是跳格子解法,而這二個全新的發現,使這類問題變的簡單且有趣,這是讓我感到最自豪的!