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警戒行動?探討大肚魚群體覓食決策行為的特性

在各式自製魚網都捕不到魚的情形下,利用逐一增加立體框架的網面數阻斷魚群游入游出立體框架的方向,分析出大肚魚具有危險空間的概念。並提出發生魚群覓食行為之前,魚群會先出現警戒行為;且定義此警戒行為依序分成巡邏、偵查、試探、魚群覓食四個決策階段,且這四個決策階段都會有領袖領導的群體決策特質。運用魚群在立體框架內的危險程度 (α值分析圖法)說明紅色立體框架及不明的震動會使魚群提高空間的危險程度。由於找到魚群行為可增強或減弱覓食的訊息傳遞方式,並發展出雙框法證實大肚魚的群體覓食行為有可被“操作制約”的特性。

抽絲解密─大賀蓮中螺紋導管的特性與應用性探究

本研究是在探究大賀蓮(Nelumbo nucifera )中螺紋導管(次生壁增厚)的分布、生長特性,並比較蓮絲和蠶絲之應用性。結果發現大賀蓮的根、儲存莖(蓮藕)、地下莖、葉、葉柄、花、果實及種子的導管皆有次生壁的增厚,增厚方式有環紋、螺紋及網紋。蓮的生長時間愈長,次生壁增厚形狀愈複雜,從螺紋導管中抽出一束絲的絲線排數也越多,其中以挺水葉葉柄下端內圈的絲束數及絲束的絲線排數最多,增厚形狀也最複雜。次生壁增厚生成於導管,主要功能在支持植物,而次生壁的增厚不會加速水份輸送的速率。蓮的次生壁增厚可以抽取出來做為布料的絲線,其保暖性、透氣性、快乾性及耐重性都沒有蠶絲(生絲)效果好,但吸水性及耐酸、耐鹼性較蠶絲佳,最大優點為較為環保。

揭開自製鋁空氣電池讓風扇連續轉動十個小時的秘密--電池效能提升之研究

鋁空氣電池是過去科展研究過的題目,但利用備長炭製作的電池是否能重複使用,能讓風扇馬達運轉時間可以多久,以及如何增加鋁空氣電池的放電效能等問題,在過去的報告中並未深入研究,故引發我們研究的動機。在一系列的實驗下,我們歸納出五點發現:一、導電性好的備長炭,所製作的鋁空氣電池效能會較好。二、備長炭製作的鋁空氣電池,備長炭可以重複使用。三、備長炭濕度稍高,鋁空氣電池讓風扇馬達運轉的時間較長。四、鋁空氣電池的運轉需要氧氣,增加氧氣濃度可以提高電池效能。五、透過補充食鹽水改良的設計,會提高影響鋁空氣電池的效能讓馬達風散連續運轉超過十小時,電量相當於兩顆三號碳鋅電池,此結果希望對發展環保電池有貢獻。

除「鏽」換新:探究電化學除鏽法

本研究在於探討鐵生鏽與鐵除鏽相關實驗的成因、目的及重要性。 (一)鐵生鏽實驗: 1.了解潮濕氣候、溫度、酸鹼溶液,對鐵生鏽速率的影響,找出化學反應機制。 2.通過模擬實驗,評估在不同條件下對鐵的影響,提出防止鐵生鏽的策略。 (二)鐵除鏽實驗: 1.以電化學反應進行除鏽,研究電化學除鏽效能。 2.分析電化學除鏽的反應機制,調整電壓、電流密度、電解液濃度與溫度等,評估除鏽效果,找出最佳參數。 (三)研究成果: 1.為提高鐵製品耐用性,延長使用壽命,提出最佳防鏽策略。 2.小小貢獻:用電化學除鏽法,改造USB電源線,接上鱷魚夾,以小蘇打粉+熱水當電解液,即能輕鬆除鏽。

我不是廢渣—咖啡渣的再利用

將回收來的咖啡渣烘乾後加入適當的賦形劑壓製成小花盆,過程主要在探討以不同的賦形劑及不同的粉渣比例壓製成咖啡渣小花盆,透過撞擊、土埋分解等實驗來測試咖啡渣小花盆,找出最理想的賦形劑及粉渣比例。 實驗結果以各種賦形劑中筋麵粉(7:3)組和中筋麵粉(6:4)組及高筋麵粉(7:3)組所製成的咖啡渣花盆綜合比較性較佳。進一步測試當咖啡渣花盆埋在土中時土壤的PH值變化,發現土壤PH變化不大,維持在弱鹼性。最後進行小菜苗種植實驗,發現菜苗皆能順利成長,無不良影響。2個月後,最終觀察到含有咖啡渣的菜苗成長高度為64cm,而未加入咖啡渣的菜苗高度為57cm。相互比較,加入咖啡渣後,菜苗的成長比率增加11%。

蜂樹奇緣-蜂膠和落羽松萃取液之探究

本研究主要是探討蜂膠及落羽松萃取液之功效。透過觀察蜜蜂採集落羽松樹皮汁液,回巢製成蜂膠的方式,我們對樹皮進行萃取,再以實驗比較萃取液是否與蜂膠有類似的功能。 針對上述想法,我們設計以下實驗:1.以水溶液蒸餾法及酒精萃取法萃取落羽松樹皮汁液。2.比較萃取液和蜂膠的抗蟻效果。3.比較萃取液和蜂膠的抗菌效果。4.比較萃取液和蜂膠的抗氧化效果。 研究結果發現,蒸餾法中低溫蒸餾萃取液的抗蟻和抗菌功效比市售蜂膠效果好,酒精萃取液抗氧化能力雖然比蜂膠差一點,但在實驗中也和蜂膠效果相當接近。由於蜂膠相當稀有且珍貴,未來可以朝著萃取落羽松樹皮,大量提煉出有效的抗蟻、抗菌及抗氧化物質。

紙牌魔術原是夢,夾擠收斂本無奇

紙牌魔術是一種數學。紙牌魔術經「發牌」、「分疊」、「收牌」重複三次後,便找到指定紙牌。是利用「夾擠」壓縮紙牌存在的空間找到紙牌。 影響魔術的三大因素: 一、「發牌」方式。一次一疊發幾張決定了最後紙牌的存在的空間的大小是收斂於一張或在固定區間。 二、「分疊」的數量。 1、紙牌分越多疊,收斂速度越快。 2、紙牌總張數與分疊數量有次方關係收斂速度較快。 三、「收牌」的位置。收牌時放置疊紙牌的順序會影響收斂位置。 如何夾擠收斂是探討重點。過程中「發牌」、「分疊」、「收牌」,經過了幾個循環,可確定紙牌必「夾擠」收斂在特定位置或區間,因此觀察收斂速度、位置與範圍,即本文探討重點。

嚴肅甜心

「SET ! 你收集到幾組SET?」 本研究透過桌遊SET牌的研究,利用數學窮舉法和數學計算,探討SET牌桌遊遊戲中的奧祕。研究結果如下:一、SET牌由81張不同的牌所組成;二、至少發21張牌,一定會出現SET;三、利用我們找出的「關鍵密碼」,可以輕易將81張SET牌,拆解成27組SET;四、一副81張的SET牌,可以湊出1080組不同的SET。根據SET牌的四個屬性(顏色、數量、填充、形狀),每個屬性代表一個空間,我們將其想像成散布的四度空間的81個點,這81個點,每三個點連成一線,即是一組SET。81個SET點交織出1080條美麗的線段,即是屬於SET牌的數學美麗形體

天然的尚好—執迷不「霧」

日常生活中總會遇到起霧的時候,霧氣的產生會影響視線,造成不便。市售防霧劑多為化學合成物,我們希望能找到環保、天然的防霧劑。 本研究將植物分成幾個類別,嘗試找出防霧效果較佳的植物種類。利用自製的霧氣觀察箱探討在不同材質、不同時間、不同偏光效果下,各種植物汁液產生的防霧效果差異。 研究顯示植物汁液在玻璃的防霧力比壓克力好,沉水性植物汁液在玻璃或壓克力上都有較好的防霧力;偏光鏡能當作使用防霧劑後改善視線的輔助工具,用植物製成的環保酵素防霧效果也不錯;植物汁液具有界面活性,能降低水的表面張力,在灰塵防制上應該也能看出效果。利用植物防霧防塵既環保又簡便,值得大家研究推廣。

轉啊!轉啊!瘸腿鳥

本研究探討「在一個n×n的方格板上,從任意方格的中心運動到另一個與其相鄰方格的中心,每次運動必須轉彎,即任意兩次連續運動的方向垂直,最長的一條閉合、不相交的路徑要經過多少方格?」首先,探討滿足閉合、不相交的路徑的關係,利用塗色及歸納法推導可能經過的最多方格數,然後建構滿足條件路徑的解。我們成功得到最長移動路徑方格數可依 值分成四個群組,並依所建構閉合、不相交的最長路徑,區分成兩大類:螺旋狀和柱狀的移動路徑。其中,除n=4k+2, k∈N柱狀的路徑在n≥18明顯變少外,其餘都可找到螺旋狀和柱狀有相同的最長路徑。本研究也延伸討論n×m矩形的情形,並得到完整的結果,且設想掃地機器人能不重複打掃、掃過面積最大、自動回充電座充電的應用可能。