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第47屆--民國96年

甲蟲王者

本研究透過長達四年的獨角仙飼養過程,對獨角仙的卵、幼蟲、蛹、成蟲此一完全變態的過程做詳細完整的觀察紀錄,並在熟悉人工飼育之後,先比較野生與人工飼養之獨角仙幼蟲孵化率的差異,發現野生的獨角仙幼蟲孵化率較人工飼養組高出 22.8%之多;再藉由五個世代的觀察比較,嘗詴對世代遺傳的性徵做進一步的實驗研究,由於獨角仙有紅棕色與黑色之體色差異,因此實驗設計以親代紅、黑體色的配對,觀察子代紅、黑體色出現的比率,結果發現紅棕色體色出現比率為黑色的2倍,因此推測紅棕色可能為顯性基因;另外,由於一直以人工飼養的方式進行近親交配,最後也發現了近親交配對於幼蟲的孵化率由第三代的 71.4%到第五代的 35.55%有明顯降低的現象,也因此,更體會到保留更多棲地,以避免世代近親交配,是延續物種生命的重要課題。

蛋殼木乃伊~乾燥劑

蛋殼是生活中常見的廢棄物,但將它處理後的主成分卻是和市售乾燥劑十分類似的CaCl2,因此希望利用蛋殼製出日常可用的乾燥劑。實驗先將廢棄蛋殼加以處理,再將完成之乾燥劑和五種常見乾燥劑成分進行比較,測量各自可達到的相對濕度、乾燥速率及飽和吸溼量。實驗發現蛋殼乾燥劑在各方面皆有不亞於其它乾燥劑成分的表現,且反應後不會生成會傷害環境及人體的強酸、強鹼等有害物質,更可用加熱方法還原,具有極佳實用性。未來希望可向蛋殼成分、吸溼量作進一步研究,使它成為更方便日常使用的乾燥劑。

乾坤大挪移---卡特藍數列之研究

由左而右有A、B、C 三根管子,在A 管內有n 顆由上而下依序編號為1~n 的球 ( n  1),移動球的規則為:一次只能由左往右移動任一管子內最上方的一顆球,在此規則下,最後C管中n 顆球的排列種類有n+2 E 種,其中為n 邊形被其對角線切成n-2 個三角形所有方法數。而C 管中n 顆球的排列方法,k 號球在底的方法數為種, 而這個數列滿足以下的關係式:。

致命的水

從網路新聞中得知,如果長期喝重覆煮沸的水,對身體健康恐會造成不良影響(參考資料一)。主要的原因是自來水裡面的硝酸鹽會因為重覆煮沸而轉變成對身體有害的亞硝酸鹽。為了證明硝酸鹽在煮沸的水中是否容易轉變成亞硝酸鹽,我們自行設計實驗證明之,並利用所學自然科學知識解決生活中所遇到的問題。在研究的方法上,我們利用普通的材料,組裝簡單儀器來測量亞硝酸鹽的生成速率,過程容易操作、且富趣味性。從本研究的結果中,我們瞭解到硝酸鉀在沸騰的水中要轉變成亞硝酸鹽其實沒有想像中容易;另一方面,硝酸鉀溶液照射太陽光反而有助於亞硝酸鉀的生成,推測太陽光中的紫外光可能有助於硝酸鹽轉變成亞硝酸鹽。

去污 OK 繃--奈米濾淨凝膠薄膜之研究

目前的奈米TiO2光觸媒濾淨解實驗( degradation )還是停留在TiO2粉體及懸浮液形式,後續處理會產生極大不便。所以我們實驗試圖將以添加TiO2酸性溶液之凝膠薄膜附著在塑膠貼布上製成我們所要的凝膠薄膜貼布以利使用。我們設計以?雜光敏染料物質( dye )於TiO2凝膠薄膜內使操作照光範圍由紫外光移至可見光區,並試著探討其理論基制。 目前製成的凝膠貼布已完成濾淨油漬的實驗,當然亦包含了有機液、濃稠光阻液的降解,效果極佳。我們依據顏色變化、pH值變化及利用改良型蒸餾系統來評量本實驗奈米TiO2濾淨凝膠薄膜成效。在光敏染料的選取上我們根據實驗結果得知凡具有雙懸鍵、空位鍵及多氫鍵結構的光敏染料添加可使實驗適用在可見光區,這將是極據潛力的光觸媒濾淨物質。

大指蝦蛄打鬥行為與居所競爭研究

「大指蝦蛄」在尺寸20×20×15cm及沒居所情境最易打鬥,打鬥順序是威嚇行為、攻擊行為及被攻擊者防禦行為,最後是輸者逃避或背對行為。雌性、體型差距15%的小型蝦蛄、蛻殼1天的蝦蛄及展示點深紫色蝦蛄,威嚇行為次數較多。主場蝦蛄、雄性及體型大的蝦蛄打鬥能力較強。雄性及體型大的蝦蛄爭奪居所越容易成功。

當我們撞在一起-液體碰撞

我們利用不同速率液滴撞擊液面,發現液柱彈起的力量來源可能為液體的壓力或表面張力;並且測量液滴進入液面下的深度和彈起的水柱高度,由實驗結果發現入射速率越快,其能量損耗百分比越小。另外我們做了固體間碰撞實驗來與液體間碰撞做比較,發現其能量損失百分比比液體間碰撞來的小。

有多「極」,滴滴看就知道

本實驗是利用極性分子的電偶極矩(p)在不均勻電場中,受到淨力不為零的原理,自製造成水平方向均勻與不均勻電場(變化率?E/?x 固定)的裝置,探討一些極性不同的液體在均勻電場與不均勻電場作用下,利用滴定管滴下,測量其在電場與重力作用下,自由落下相同高度後的側位移,探討側位移與極性的關係,由我們的實驗結果顯示,極性物質在均勻電場中因受合力幾乎為零,無法產生明顯的側偏移。在不均勻(變化率固定)電場作用下,極性不同的液體其側偏移與分子極性呈現一定的相關性,幾近正相關,且重複多次均得到相同的結果。所以,推論應可由此方式得知液態極性物質的分子極性強度

鬼腳圖

在本文中,我們試著從不一樣的角度下去研究鬼腳圖,想辦法以空間的情況找出鬼腳圖的特性。首先,我們將參考書籍上的簡略資料作延伸,努力找出出空間鬼腳圖最完整的定義,並找出它的化簡方法。接著,我們開始結合群論的角度去討論之,好讓空間鬼腳圖的運算特性更為明瞭。最後,我們還自行發展出一套計算方法來研究空間鬼腳圖的畫法,並運用機率統計的方式來分析空間鬼腳圖遊戲的公平性。

數字的鏡子乘法

我們研究的題目是屬於「覆面算」的一種題型。探討在n 進位制中,符合A1A2A3…… Am-2Am-1Am×N=AmAm-1Am-2……A3A2A1 的m 位被乘數,其中N=2~(n-1),n 為該進位制的「基數」。並歸納在所有進位制中,解答的一般性。