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第46屆--民國95年

強強滾-沸騰氣泡與氣體測溫的研究

水的沸騰是一個很平常的現象,但卻隱藏了許多深奧的學問。本研究配合牛頓版自然與生活科技第五冊第三單元奇妙的水,第六冊第一單元物質與熱,延伸深入探索水的沸騰現象,觀察水加熱時氣泡的大小變化、上升的速率及路徑、不同氣壓下的沸騰溫度等,並試圖以強制氣泡的大小和冒泡的頻率來測量水溫,最後發現容積固定的燈泡球內,氣體熱脹冷縮的體積、壓力都隨著溫度而成比例變化,因而成功的自製一個玻璃球氣體溫度計,搭配毛細管則靈敏度更高。

『碗』救地球~環保再生碗

本研究是運用農產品廢棄物~探討製作環保再生碗。研究過程中結合再生紙的基本製作方法,思考改良設計一套異於平面的再生碗製作流程,並由多種家庭常用的粉劑找出適合與玉米纖維膠結的膠合劑,並由不同的壓模方式找出能統一固定形狀的器具,同時探討各種乾燥方法的效果,最後配合保護膜的內外塗?與浸泡,進行再生碗的盛水試驗。

國王的新衣-小紅姬緣椿象的研究

本實驗在以小紅姬緣椿象生活史中的觀察記錄,發現其身體各部長度與齡期的關係 、長短翅型態差異的原因及不同生殖方式為研究主軸。我們改良目測體長估計年齡的測量方式,改用電腦影像測量小紅姬緣椿象的身體各部位長度並加以比較來估計,分析實驗結果後發現小紅姬緣椿象的齡期和各部位長度皆呈現高度相關,經由計算平均值後發現各部位長度隨齡別的增加以 1.2 的比例增加。小紅姬緣椿象的成蟲型態有長翅和短翅二類,我們以五齡若蟲羽化後其成蟲的型態與數量,經長期觀察與統計後發現,長翅和短翅型態實驗比例平均為 5.53:1,但因不同季節有不同的長翅和短翅型態分布比例以適應環境,我們在小紅姬緣椿象生殖實驗中也發現長翅雌蟲的每日平均產卵量約為短翅雌蟲的 1.38 倍(3.73/2.71)。實驗觀察原本我們認為單雌生殖的卵在飼養盒中無法孵化,但是由於實驗中椿象產卵太多飼養盒不夠,我們臨時使用培養皿和保鮮膜放置卵,這個改變使得部分單雌生殖的卵孵化,我們覺得這和報紙中報導關於蟲卵在塑膠密封的彈簧床中孵化一樣(參考資料六),值得再深入研究。

市售鮮乳新鮮度&品質安定性探索性之研究

從嬰兒哇哇落地開始,「乳」即成為最初飲入體內的天然食品,其中即含有生物學機能的成分。原來食品又可分為一次機能(營養特性),二次機能(嗜好特性),三次機能(生理特性)等三種機能。近年來從日常飲食生活吃出健康的訴求日益增高,尤其是屬三次機能的乳品食品其營養成分品質更是大眾關注的焦點。許多人常忽略了其實鮮乳保存的期限遠比其他各式各樣飲品還要來的短,他們所選擇的鮮乳其品質真的符合國家標準嗎?牛乳外包裝所標示的成分標準真的和內容物的品質一致嗎?尤其某些主品牌及副品牌價格上有明顯差異,但不知其品質差異性為何?而各種品牌鮮乳?品的差異性無論在新鮮度、純度、風味及品質安定性不知有何不同?

螢螢眾生天然物中螢光物質的探討

本實驗利用加熱溶液萃取溶質中的螢光物質,與空白實驗相比較,由實驗結果得知,葉菜類螢光物質含量最多而明顯,加熱時間以二十分鐘為佳,沙拉油為最佳螢光物質萃取溶劑,所萃取之螢光物質顯現時間持久,且可當作酸鹼指示劑。

保護沙灘吧!波浪與淺化的實驗室模擬

本實驗利用喇叭、鉑黑電極、波型產生器、鎖相放大器、及 750 介面卡組合一套系統,此系統可使偵測精密度大幅提升,使得水槽及地表模型尺度變小(40×22×35cm),因此可節省實驗的成本與時間。筆者在坡度實驗中,發現當深度變化較大時,淺化係數都明顯變大很多。對照台灣沿岸發生海嘯的歷史記載,確實在台灣東北角及西南沿岸等相對於鄰近海溝,相對深度變化較大,都發生較明顯的海嘯危害。反之,東岸(相對深度變化較小)其海嘯波高都非常低。坡度實驗中,坡度較小明顯碎波極限較遠(離岸距離 121.12cm),且在沙灘存在的狀況下,碎波極限更遠(離岸距離 164.73cm)。可見沙灘可保護暴潮侵襲海岸,因為波浪提前於外海處碎波使進入岸邊的波浪不具有嚴重的侵蝕作用,不但可減少景觀上的破壞亦能達到相同的效果且不至於岸邊產生嚴重侵蝕的狀況。最後再藉著硬體系統及電腦 2D 動畫模擬的整合,使我們可方便掌握波浪在不同坡度及位置,其波長及波高變化比,如此有助於預估及說明波浪、暴潮及海嘯隨地形變化的狀況。

「蟻」ㄧ儆百 —小黃家蟻「不要進去費洛蒙」對距離因素的探討

Elva J. H. Robinson, Duncan E. Jackson, Mike Holcombe and Francis L. W. Ratnieks(2005)提出尋找食物的螞蟻會在路徑叉口留下微小的氣味記號,提醒同伴「前方找不到食物」,這些氣味對同伴而言相當於告訴他們不用在花力氣再往前走,由此可知螞蟻除了有正向告知同伴食物方向的費洛蒙外,也有負向的費洛蒙(即「不要進去費洛蒙」)。我們為了更深一步了解其作用機制,決定探討同樣的食物來源下,距離的長短是否影響小黃家蟻將「不要進去費洛蒙」放在距離食物比較遠的通道上,實驗結果發現小黃家蟻的確在此種狀況下將「不要進去費洛蒙」施放告知同伴不要白費力氣再往前走了。

金門太湖之淡水蝦(擬秀麗白蝦 E. modestus)搜餌行為的研究探討

一、 秀麗白蝦 E. modestus (Heller, 1862)頭胸甲光滑,不具肝刺但具有鰓甲刺,是本屬重要分類特徵。額角超過第二觸角鱗片末端,眼窩前呈冠狀隆起。第二步足對稱,略大於第一步足,體色通常呈半透明。二、 在其生活史中,幼苗可在無鹽分之水域中完成變態、成長,屬陸封型。在台灣主要產於西部湖泊水庫中,在北部的湖泊幾相當罕見。在西部以日月潭最為大宗,環潭周圍的山產店販售之炸溪蝦,便是以這一物種為主。三、.本物種喜歡棲息於沙泥底質之湖泊,以攝食底泥中之有機碎屑及藻類為主。

精打細算

本研究旨在探討圓錐表面積與圓錐體積的關係,期能找到最佳圓心角,使得不浪費紙板材料(圓錐表面積)的情況下,可以得到最大的圓錐體積。本結果之應用可以提供圓錐甜筒、圓錐型帳篷、漏斗等產品製造商的參考,在節省材料以及經濟效益的考慮前提下,建議製造圓錐造型廠商可以針對不同的考量,選擇圓心角的角度介於 222 度和 294 度之間。

麻芛抗氧化及誘導血癌細胞凋亡之研究

麻芛為中台灣夏天的傳統食物,屬本土麻類植物。本研究旨在探討麻芛甲醇萃取物之抗氧化能力與誘導癌細胞之凋亡潛力。在氧自由基吸收能力的測定中,葉萃取物比莖或根具有更佳的抗氧化能力,在總多酚含量上也顯現相同的趨勢。此外也發現麻芛的抗氧化能力與其總多酚的含量有很好的相關性。由高效能液相層析儀分析得知,在麻芛葉中可得原兒茶酸、咖啡酸、綠原酸、對-薰草酸、阿魏酸與芸香?等六種酚類成分。當加入麻芛葉萃取物時,血癌細胞有明顯 DNA 斷裂情形發生,而在凋亡相關之基因表現上,c-Myc 和 Bcl-2 mRNA 隨時間明顯降低,而 Bax mRNA 是稍微增加。因此,麻芛在體外試驗確實具有抗氧化和抗癌的效果,對於抗血癌細胞的化學保護機制是有幫助的。