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國中組

致命吸引力

於生物課發現奈米技術可治癌症,因部分藥物以蛋白質製作,所以使用蛋白質替代藥物並製造出奈米鐵粉來測試,經實驗發現奈米鐵粉可吸附蛋白質。 本實驗以三氯化鐵 (FeCl3) 和氯化亞鐵 (FeCl2) 配合氨水製出奈米鐵粉並用其吸附蛋白質,希望藉此找到奈米鐵粉可吸附多少蛋白質。本實驗以電泳來觀察剩餘的蛋白質並透過銀染使結果顯現。 我們以氨水為界面活性劑,覆於一般鐵粉之上以降低其內聚力使之不再團聚而成為奈米鐵粉。為製出品質更穩定的鐵粉我們多次更改滴入氨水的方法。 本研究主要目標為製造鐵粉並確認其吸附蛋白質之效力,進而探討可否用於吸附藥物。經實驗發現自製鐵粉具吸附蛋白質之效力,並證實鐵粉多寡將影響蛋白質剩餘量。

Tsintsifas線段比值問題的推廣

本文源於 Tsintsifas 所提出的線段比值和定值問題,我們以射影幾何、重心(面積)坐標、極點(線)等方法,推廣平面上 P 點關於「n 邊形及其外接錐線」的有向線段比值和,並刻劃其滿足定值 k 的點軌跡,主要發現為: 1、滿足三角形的有向線段比值和為定值的點軌跡必為二次曲線 Γ3,k,我們找出其判別式。 2、Γ3,k 是由外接錐線與直線 L0 所構成的二次曲線系。 3、刻劃 Γ3,k 同心二次曲線的充要條件。 4、推廣滿足 n 邊形的有向線段比值和為定值的點軌跡必為二次曲線 Γn,k,我們找出其判別式與 Γn,k 同心橢圓。 我們將研究結果與原作者討論,確認為新發現。應用本研究方法可推論到三維空間的 Tsintsifas 二次曲面。

從「磷」開始

本研究主要是探討影響磷光物質放光情形的因素,如:磷光物質本身的條件,周遭環境的狀態,以及照射光源的波段分佈與強弱。 首先,我們先透過光譜儀對照射光源進行分析,並觀察在不同條件的光源照射下,對磷光樣本發光情形的影響;接著,再利用加熱器調整樣本周遭的環境溫度,探討在不同的溫度環境下,對磷光樣本發光情形的影響;最後,改變磷光樣本的照光表面積與厚度,觀察這些條件對磷光樣本發光情形的影響。 透過本研究的結果,讓我們更瞭解影響磷光反應的因素,藉此希望能讓我們有朝一日可以實現我們的夢想─教室留影牆的設計。

探討電位差變化對含羞草觸發運動過程的影響

本研究探討外加電位差變化對含羞草觸發運動的影響機制。我們發現含羞草葉齡會影響電阻變化量及閉合速率。使用9V以上外加電壓能使含羞草產生觸發運動,電壓越高能使閉合速率加快。長時間外加電位差刺激時,閉合會產生延遲現象,刺激時間越長閉合反應越慢,恢復時間也會延長,並影響鄰近葉片的閉合速率。外加電位差刺激會使葉片從負極到正極閉合,具方向性,推測電子流可使細胞膜外產生電中和,導致去極化產生動作電位,並引發離子通道開啟,使葉枕細胞水分釋出葉片閉合;長時間刺激造成延遲現象可能與通道持續開啟讓膜電位無法恢復有關。我們發現靜電也會引起觸發運動,且與葉片距離遠近會造成不同的閉合情形,推測與葉枕細胞的電子分布改變有關。

怎麼排?

本研究目的主要探討:矩形瓶、圓瓶、八角瓶、六角瓶和三角瓶等各種飲料瓶分別以「方」形和「巢」形排法時空間使用率之比較。研究假設置物架為矩形,瓶子高度也相同,故將空間的使用率簡化成瓶子總底面積占置物架總面積之百分比。

酵母菌發電─單槽式微生物燃料電池的性質研究

微生物燃料電池的陽極是用酵母菌在混有石墨粉的低筋麵粉或糯米中培養,數天後,加水覆蓋,當底部成為缺氧狀態時就完成了。我們發現培養酵母菌的營養物質的重量、培養的時間或石墨粉的純度、質量、顆粒大小等,都會影響陽極氧化電位的高低。 用兩層玻璃紙包著石墨棒和98%的石墨粉做為陰極,不需通入空氣,就可以維持很高的還原電位。通入空氣之後,還原電位會增加。陰極泡水4天後,可以去除石墨粉中影響電壓的物質,提高還原電位。 以糯米製作出來的微生物電池最大電壓0.455V,添加適量的葡萄糖,電壓可達0.651V,如果加入鐵圈到微生物底泥中,電壓可達0.823V。 本研究獨創的單槽式微生物燃料電池,構造簡單,電壓穩定,一次可以操作多個,有利於多種變因的探討。

旋圓轉方-由四邊形壓縮過程分析邊長組合與軌跡位置

利用曾學過的面積與距離公式、面積變換、相似多邊形、比例及二次函數及未接觸過的三角函數及總和公式(Σ)等觀念,利用逐步推導的方式探索不同邊長比的多邊形在壓縮退化過程中面積變化的狀況,在不同的壓縮角度下,各頂點會有不同的位置,隨著頂點位置的不同,面積會有不同的變化(如下圖2所示),而且在壓縮過程中,由於邊長的比例不同,可能遭遇到頂點位置產生共軛的情況(如下圖3所示),這將會影響多邊形面積求算的結果,過程中透過Microsoft Excel及繪圖軟體的運算分析來互相驗證上述的導證結果。

銅鋅生長之術~探討電解硫酸鋅溶液之研究

本研究秉持綠色化學之精神自製反應槽,並探討電解硫酸鋅溶液之研究。實驗就電極距離(1.0 ~ 2.0 cm)、施加電壓(9 ~ 21V)、溶液濃度(1x10-3 M~1x10-2 M)、不同正極材料和不同金屬溶液(分別包含Zn2+、Sn2+、Ag+、Co2+)進行討論。 當電解硫酸鋅溶液且鋅為正極時,電極距離之倒數和鋅金屬生長速率呈正比。當施加較大電壓時,鋅金屬生長速率有越快的趨勢,電解溶液濃度和在45秒內析出鋅金屬量成正比,也和鋅金屬生長速率成正比。 當電解硫酸鋅溶液且銅為正極時,除鋅金屬析出外也發現銅金屬析出,溶液濃度越高則銅金屬生長位置距離負極越遠。當電解1x10-2 M不同金屬離子溶液時,金屬生長速率快慢為銀>錫>鈷>鋅,而銅金屬生長距負極距離為鋅>鈷>錫>銀。

光彩奪「木」—探討不同變因對透明木特性的影響

我們查詢綠建築資料時發現可製造「透明木材」當環保建材,但相關資訊大多是介紹如何做出成品而沒有定量討論不同變因的影響,因此我們開始設計實驗探討不同因素會如何影響透明木的特性,並可將結果拓展至應用層面來推廣此綠建築材料。 實驗發現鹼性亞硫酸鈉法中的氫氧化鈉與亞硫酸鈉是以不同的反應機制分別將木片中的木質素溶解出來,濃度越高、溫度越高效果越好,但氫氧化鈉濃度或反應溫度過高都會有反效果;以極性質子性的醇類當溶劑效果最好,次佳為極性非質子性的丙酮;不同種類去木質素藥劑與木片填充物都可成功製出透明木只是成品特性不同;最後成功製出較厚的透明木得到較強的韌度與較好的隔熱率,為綠建築的應用增加更多可變性。

圓外切三角形與四邊形之構造與性質探究

本研究推廣於近年的兩篇研究,Sejfried 與 Shelomovskii 的三角形及其內切圓的幾何構圖研究[1],以及沈執中與陳彥睿提出的三角形與四邊形及其內切圓的幾何構圖研究[3]。 相較他們的研究,本研究是新的方向,我們的對象不同,使用方法也不同。我們不使用空間射影模型,因為射影只能處理共點、共線,卻喪失了角度、長度、形狀等幾何定性與定量性質。本研究討論了給定任意圓內接三角形,如何在其三邊的延長線上分別取一點,使得這兩兩點的連線(共三條直線)都與圓相切呢?同樣的,推廣到給定任意圓內接四邊形的外切四邊形構圖。值得一提的是,在任意三角形中,我們進一步發現外切三角形的樣態與原三角形的兩邊比值有關,臨界點是漂亮的黃金比例!