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高中組

一手搞定-家電遙控器整合探討

在日常生活中可以遙控的家電有許多,例如:電視機、冷氣……。而這些家電的遙控器有些大小就如手掌般大,有些卻只有幾根指頭大,一不小心亂放,就有可能遺失,為了改善上述缺點,因此本專案研究嘗試利用智慧型手機的App結合Wifi及乙太網路的功能,把所有的遙控器濃縮結合在一個手機App程式中,並進行了探討,藉由實作設計實體機構及電路,得到了下列結果: 一、 利用智慧型手機結合Wifi及網際網路,可進行遠、近距離遙控家電是可行的。 二、 利用Arduino模組連結Wifi及網際網路接收訊號,輸出指令及遙控碼至紅外線發射電路,達到一機整合便能方便控制家中具有遙控器的家電及設備。 三、 藉由小組改良傳統紅外線單一發射LED,改善傳統遙控器單一方向的缺點。

以氧化聚合法將聚3,4-二氧乙基噻吩修飾於不同奈米材料並應用在直接甲醇燃料電池

此研究探討不經由其他複雜製程而直接以氧化聚合法將PEDOT修飾於不同結構與導電度的材料PEDOT/ TiO2、PEDOT/CNT、PEDOT/XC-72作為直接甲醇燃料電池(DMFC)的觸媒載體對其發電效率與觸媒品質的影響。本研究比較以不同奈米材料作為PEDOT修飾的材料對於穩定觸媒的效果以及觸媒性質的影響。 研究結果發現,經PEDOT修飾的奈米材料在甲醇的氧化電位數值表現上與觸媒品質高於未修飾者,顯示出本實驗加入的修飾藥品與實驗方法有助於提升直接甲醇燃料電池的工作效能,將來可被運用於燃料電池上。

Stochastic Resonance在視網膜上的作用及雜訊對視覺訊號的影響

在日常生活雜訊通常被視為干擾,大多數的狀況下我們嘗試減少雜訊以利訊號的接收,但在一些特定的非線性系統中,加入適當強度的雜訊反而會增強訊號的接收,這個現象我們稱之為Stochastic Resonance(以下簡稱SR)。本研究以投影機將訊號及雜訊投影在視網膜上,並加入不同強度的雜訊於訊號中,利用MEA(多電極陣列系統)紀錄視網膜產生的電生理訊號,觀察不同強度的雜訊對視覺訊號接收的影響。實驗結果顯示在加入一定程度的雜訊中,訊號的品質確實顯著增強。未來將著手在背景中加入雜訊,模仿自然中雜訊的來源,觀察大自然中雜訊對生物的獵食、躲避天敵是有利或弊。

助行步態分析與輔行設備改良

科技的主要目的是在改善人類及各種生物之生活。本研究的目的即是建立助行步態的分析,並發展可控式輔行設備,藉著此一智慧化輔具,改善長者或傷患的行動能力,使其不畏於行走,並對其復健、社交生活有所助益。 該可控式輔行設備使用磁流變液煞車器以即時提供最佳阻力,控制輔行設備速度。輔行設備上亦設計有力量感測器、傾角計、轉速計,可以感測使用者的行為,提供適當的信號以隨時調整輔行設備之阻力。研究中對長者步態進行量測與分析,建立各感測值與步態行為之關聯性,並找出關鍵變數來預測步態,依此建立輔行設備的控制邏輯。藉由整合煞車器、感測器與控制邏輯和人機界面,建立可控式輔行設備,大幅提高使用者之安全性與便利性。

墨名奇妙-石墨懸濁液沉澱現象的探討

我們藉由紅光雷射通過石墨懸濁液的透光率變化,探討沉澱過程中濃度和時間的關係。我們首先測量紅光雷射通過不同配製濃度石墨懸濁液的透光率,建立「透光率-標定濃度」對照表。接著,我們測定雷射長時間(12小時以上)通過石墨懸濁液的透光率變化,發現其濃度變化率隨沉澱遽減,並在標定濃度0.04~0.06kg/m3達近似穩定態。理論部分,我們藉由史托克定律建立不考慮擴散效應的沉澱模型,與實驗結果對照,分析擴散效應對於沉澱的影響。我們推斷3微米以上的粒子擴散效應不明顯,而0.6微米以下粒子的擴散與重力造成的運動達成近似平衡。同時我們比較了石墨粉末在食鹽水中沉澱的特徵,探討介質對粒子沉澱的影響。

天長『碲』久-碲奈米線材料之開發及其抗菌活性的探討

本研究為發展快速、簡易的方法以合成碲奈米線並作為相關研究之基礎,進而實踐綠色化學的理念,更進一步探討碲奈米線添加不同金屬離子後形成之複合/碲奈米線。在比較三種不同的碲奈米線合成方法後,選擇較符合綠色化學的方式,藉由調控碲奈米線合成反應的時間(30至150分鐘)和不同的金屬離子濃度及比例,以不同變因下製備出的複合/碲奈米線,透過其吸收光譜變化,找出具有最佳過氧化活性能力的反應條件。於上述條件下探討其對於常見食品病源菌的抑菌效果。結果顯示複合/碲奈米線的抗菌能力與高濃度銀離子相似,且在價錢方面能比銀離子便宜許多。因此透過本實驗的探究,相信本研究未來有極大的潛力能夠廣泛的推廣與應用,如開發新型奈米抑菌劑。

閃電活動與雷達迴波參數之相關性研究

本研究為2013年7月2日與7月9日兩個典型的午後熱對流天氣系統,經統計得知兩個案的雲對地閃電相對總閃電的發生頻率分別為10.0%和7.4%。由雷達迴波圖dBZ值輪廓圖發現低於40dBZ的對流系統不易出現閃電。閃電頻率較高時,通常也是雷達迴波圖同心圓區快速變動時。對流性雷雨胞發展歷程與閃電的發生,具有相關性,初生發展階段,雲對雲閃電密集發生的階段,至成熟期時,雲對雲閃電的頻率到達最高,在衰退期時,雲對地閃電頻率達到最高。由雷達迴波圖的輪廓線,雲對雲閃電主要發生在超過25dBZ的迴波區內,而雲對地閃電主要都發生在超過35dBZ的迴波區內,少有例外。目前研究無法從雷達迴波圖找出雲對地閃電的先導因子,但發現台中以南輸配電線東側較易發生雲對地閃電。

回波反兆―由調頻連續波回波頻率圖找尋地震震前兆與電離層間的關係

以2007~2015年規模大於5.5的地震,配合國家通訊傳播委員會電離層觀測站的電離層圖與頻率特性圖找出電子濃度異常時段,觀察地震規模、地震深度與震前10日之間的關係,並觀察造成電子濃度異常的震前天數、震源與測站間距離、地震的規模與地震深度的相互關聯。 影響 到電離層的旺盛期位於震前3~5天,震前一天為寧靜期 ,與規模大小無明顯關係。 台灣東部太平洋海域小規模地震較不易影響到電離層,推測地震規模小釋放出的電子也少,可能被海水 吸收 。地震前兆電子釋放所在位置 的岩質剛性越大 ,較容易影響到電離層 。 震源離測站距越遠,若要能影響電層 E層,則地震的規模就需要越大。地震前兆影響電離層 E層範圍半徑 R與地震規模 M的關係模型 為: R=100.65M

能屈能伸的哲學-端黑豹斑蝶的適應策略

臺灣及日本氣候不同,日本年均溫低且年溫差大。兩地端黑豹斑蝶幼蟲較易取得的菫菜也不同,推測兩地族群發展不同適應策略。首先比較COI基因,檢視族群分化。記錄不同族群在不同溫度下的生活史、型態(體長、翅長、腹重),並餵養不同食草,探討不同族群是否有不同適應。 比較COI序列,發現日、臺族群未有明顯分化。各族群在生長發育、宿主植物利用及生殖投資可能發展出不同的適應策略。臺灣族群生活史長、發育零點高、有效積溫低,對宿主植物的變化較敏感。高溫下日本族群體、翅長縮小,而臺灣族群體、翅長雖有類似現象,但對溫度改變較不敏感。臺灣族群體重隨溫度上升縮小,雌蝶腹重比例於高、低溫均增加。端黑豹斑蝶發展以上不同生理反應以適應。

以手寫模式推演個人化字型之研究

電腦字體近來流行許多近似手寫字體的字形,像是少女體、硬筆書法體等等。這些字形都是由書法家一字字寫入電腦再編輯完成。這樣的製作方法不僅讓個人用戶無法製作自己的個人化字形,也讓專業的類手寫字體制作極為費時。結合型態學演算以及模式識別、中文字資料庫等等,我們製作了利用使用者少數部件的重組,模擬該使用者書寫其他中文字的系統。我們的系統不僅可以用在製作個人化字形,亦可以用在文化資產的保存與研究,凡如佚漏古籍之校定及重製。 我們的系統從使用者的部件擷取到字庫分析及重新組字,皆經過調校已符合中文字的特性,可利用三百個中文字部件組合出超過3500個常用中文字,涵蓋超過95%的中文字使用率。