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國中組

黑水虻之藥不藥由你-添加達滅芬及抗生素模擬黑水虻食料作為藥物殘留之研究

隨著養身觀念提升,不少小農採自給自足的方式耕作經營,利用黑水虻處理自家廚餘→再將幼蟲餵食雞鴨→雞鴨再供人類食用。如此簡短的食物鏈,若餵給黑水虻幼蟲的食料中含有農藥或抗生素等,殘留於蟲體內,再使用含有有害物質的黑水虻幼蟲,餵食雞鴨,再由人類將餵食黑水虻幼蟲的雞鴨吃下肚,是否會造成食安的問題? 由研究結果顯示,經由黑水虻幼蟲處理過的生廚餘及有機質,達滅芬會殘留在虻糞、蘇力菌會造成黑水虻幼蟲死亡、四環黴素會殘留在蟲體內,對於要使用黑水虻處理相關廢棄物時,應妥善依不同餵養料先進行不同處理方式,勿讓可能存在的有害物質進入食物鏈,希望未來能應用在各種農業方面上,達到綠色環保的效益又能免於陷入食安問題之窘境。

羽重心長-探討羽球重心對於其飛行的影響

羽球是容易上手的運動,但易受風影響,因此都在室內活動。為此我們想製作出能在戶外打的羽球,讓這項運動可以走出戶外。我們參考「風羽無阻─戶外低風阻羽球研究之初探」的作品,但發現此作品實驗數據有些不符合邏輯(如面積愈小,應該會愈抗風,但實驗結果並非如此…)。我們推論是「重心」所造成,所以想藉由改變重心來探討重心對於羽球飛行能力(包含飛行距離、偏移量、與飛行速率)的影響。本實驗發現,將羽球或塑膠球做對稱性修剪,以減少羽毛受風面積,將重心改至距離球頭2.9公分的位置,均會使其偏移量減少,飛行較穩定且飛行距離較遠。羽球和塑膠球的重心往球尾移動1公分不管在哪種風源下,比重心往球頭移動1公分飛行都較穩定。

正n邊形上不連續頂點所構成內接多邊形之研究

從正n邊形的頂點、各邊中點的選取定義出「正n邊形上不連續頂點所構成內接k多邊形」。 一、k的範圍限制 [(n+1)/2]≤k≤n 二、數量遞迴關係式 T_n (k)=T_(n-2) (k-1)+T_(n-1) (k-1) 三、數量總和 T_n=∑_[(n+1)/2]^n▒〖n⋅k!/((n-k)!(2k-n)!)⋅1/k〗且T_n=((1+√5)/2)^n+((1-√5)/2)^n,n≥5 四、種類 R_n (n)=1_ ,R_n (n-1)=1_ ,R_n (n-2)=[(n-2)/2]_ , R_n (n-3)=[(n-4)/2]+[(n-7)/2]+[(n-10)/2]+⋅⋅⋅+[(n-3m-1)/2] 五、種類公式:取(n-k,2k-n)=d且d的因數為d_1,d_2,⋅⋅⋅,d_w, φ(d_i)表示不大於d_i且與d_i互質的正整數個數 (1) k為奇數 R_n (k)= 1/2k ( ∑_(i=1)^w▒〖φ(d_i)〗 (k/d_i )!/((n-k)/d_i )!((2k-n)/d_i )!+k∙((k-1)/2)!/[(n-k)/2]![(2k-n)/2]!) (2) k為偶數,n-k,2k-n為奇數 R_n (k)= 1/2k ( ∑_(i=1)^w▒〖φ(d_i)〗 (k/d_i )!/((n-k)/d_i )!((2k-n)/d_i )!+k∙((k-2)/2)!/((n-k-1)/2)!((2k-n-1)/2)!) (3) k為偶數,n-k,2k-n為偶數: R_n (k)=1/2k (∑_(i=1)^w▒〖φ(d_i)〗 (k/d_i )!/((n-k)/d_i )!((2k-n)/d_i )!+k/2 (((k-2)/2)!/((n-k-2)/2)!((2k-n)/2)!+((k-2)/2)!/((n-k)/2)!((2k-n-2)/2)!+(k/2)!/((n-k)/2)!((2k-n)/2)!)) 六、T_n、R_n可能是新發現的數列。 七、正n邊形上m等分點不連續頂點所構成內接 邊形 遞迴關係式 T_((n-2,m)) (k-1)+m⋅T_((n-1,m)) (k-1)=T_((n,m)) (k) 數量總和 T_((n,m))=∑_[(n+1)/2]^n▒〖n⋅k!/((n-k)!(2k-n)!)⋅1/k〗⋅m^(2k-n) 八、正n邊形上m等分點不連續頂點所構成內接多邊形,皆可由aa拼板、ab拼板、bb拼板組合而成,並找到各拼板的種類個數。

塑膠發電–PLA水解之燃料電池研究

本實驗主要利用PLA水解形成小分子乳酸,作為燃料電池之燃料,找出PLA塑膠水解可行方式,並使其再循環產生能量,減少塑膠產品對環境之汙染。為尋找PLA分解之最佳方法,以溫度和溶液種類為變因,發現PLA水解率隨溫度增加而上升。其中以氫氧化鈉溶液前處理再置入乙醇中水解有最佳效果。後續改採熱熔方式直接將PLA與氫氧化鈉混合加熱,可將PLA完全水解,以上述PLA水解溶液作為燃料電池之燃料。自製燃料電池分別以氧氣與PLA水解液為正、負極,鍍鉑鎳鉻絲為電極,0.7M氫氧化鈉溶液為電解液,同時以氧氣供應裝置優化,電壓可達0.85V。PLA雖為可分解性塑膠,現今仍無良好之處理方式,此自製乳酸燃料電池可提供PLA塑膠分解與利用之新思維。

層狀高積雲與天氣變化之探討

我們這次研究,首先嘗試從斜溫圖分析穩定層與濕度對層狀高積雲(ACS)有何影響:(1).我們發現穩定層底部的高度愈一致,ACS的層狀結構就愈能維持住;(2).濕度決定ACS的雲量;(3).穩定層是經常性的、大範圍的分布。其次,我們也由雲系變化來探討ACS的形成方式:(1).若當天一早就出現ACS,大多是受到外來系統的影響─①鋒面的接近、②冷高壓系統的移動、③颱風的外圍環流、④華南雲雨區的東移或南方雲系的北移,而不同系統所形成的ACS雲況通常也具有某種規則性;(2).在雲系轉換方面,我們發現高層雲、積雲、卷雲和卷積雲都可以轉換成高積雲;(3).甚至在晴空之下,也可能突然就誕生出ACS。

陸蟹的指引燈 — LED光源對降海中毛足特氏蟹(Tuerkayana hirtipes)誘導行為之研究

降海中陸蟹遭路殺是嚴重的保育議題,本研究探討降海中陸蟹對不同色光的光趨性,評估光趨地下廊道之可行性。研究於壽山進行白、紅、藍、紫、綠光之趨性實驗,分帳篷和水管兩種測試,綜合結果顯示毛足特氏蟹對藍光展現最高的光趨性,白光及紅光次之,最後是紫光及綠光,在綠光閃爍下呈現明顯的迴避性。接著於墾丁香蕉灣進行藍光誘導實驗,得出多數降海中毛足特氏蟹被光源吸引而由藍光處離開。本研究為國內外首次對降海中陸蟹進行光趨性實驗,得出以下結論:降海中毛足特氏蟹對藍光有顯著光趨性,此結果可望應用於陸蟹降海路線的涵道,利用光誘導降低陸蟹於地下廊道的迷航現象並提升其利用,以減少陸蟹媽媽和數以千計的卵遭路殺的機率。

「立」挽狂瀾-坡地崩塌現象及防治研究

本研究主要探討短延時強降雨下,坡地崩塌現象及尋求防治崩塌的解決策略。 首先,探討降雨對於坡地崩塌的影響,發現當雨滴粒徑越大、雨滴速度越大(亦即降雨強度越大),坡面崩塌體積越大,崩塌時間則越短。 其次,就坡地角度與組成之砂石粒徑進行探討,發現在短延時強降雨情況下,坡地角度變大時,崩塌體積較大、崩塌時間變短;而砂石粒徑越大時崩塌現象較不易發生,至於分層混合粒徑時趨於粒徑越大砂石越在上方現象,但當砂石間縫隙充滿水後,均極易因細微的擾動而造成大規模崩塌與滑動,其中粒徑越大砂石崩塌現象越明顯。 最後,探討在坡面植樹及加裝立柱均有助於減緩崩塌現象,在立柱加裝收集器進行雨水收集與排水,更能有效減少崩塌及裸露現象。

「殼」已再生─垃圾變黃金

本研究想了解如何利用馬祖餐桌上的美食淡菜所剩餘的淡菜殼,利用天然的淡菜殼廢棄物當材料,以環保意識的概念,去探討淡菜殼再利用的可能性。利用不同顆粒大小、水煮與烤過的淡菜殼添加不同比例的石膏和相同比例的水,找出最佳的吸水率組合,並探討其耐重性,是否易斷裂,進而瞭解是否有再利用的價值,期望有機會能進一步研究出更好的淡菜殼相關產品,點廢殼成金,為地球環保盡一份心力,也發掘淡菜殼的新出路。

「義乳」擋彈 ─討論矽膠義乳製作防彈頭盔之可能性

網路新聞啟發了利用矽膠製作抗彈防具。購買網路的矽膠進行實驗,過程中受限於馬祖對於BB槍的槍支限制,改採漆彈進行實驗。矽膠成型實驗發現:配方中B劑(硬化劑)比例越高,則成形的效果越好,但成形效果好不代表抗彈能力佳。乾燥實驗觀察配方1(1A:9B) 最乾,依序2~5,配方6、7完全無法成形。彈性實驗觀察配方1(1A:9B) 最乾,依序2~5,配方6、7完全無法成形。在射擊實驗中配方2和配方4較穩定,在中短距離有較好的抗子彈效果。且配方4能有效擋住子彈並不彈開。具有吸收能量的能力,更加的保護我們的身體!配方8在短距離的防彈效果極為優秀,之後實驗考慮以矽膠與與米水混和實驗,也許可以獲得更佳的效果!

親疏有別—水滴在親疏交錯界面之運動現象探討

當水滴碰撞親疏交錯界面,直線、弧線及螺線親疏線條決定了水滴鋪展收縮的對稱形態與受力,研究發現水滴有分割、彈跳、移動、旋轉等多樣化運動現象,接著以此基礎提出「水滴移動猜想」並且驗證成功水滴置於 繪有親水弧線道的疏水振動平板上,會因為持續的不對稱鋪展收縮產生了振動-移動現象,且和水滴大小、振幅頻率、親疏線型、平板材質、張力黏度、角度…有關。本研究亦嘗試控制水滴使其產生繞圓周、直角過彎、 爬坡下坡等現象,更測試出「懸吊」水滴的振動-移動。最後,針對其形態、受力加以分析,提出模型予以解釋。