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最佳創意獎

立體空間養殖技術發展之探討及研究-以淡水龍蝦為例

歐美的水產養殖是成熟的產業,占國民生產總值 10%,許多人因產業崛起而致富。反觀台灣卻受限下列因素:欠缺水源土地資源、溫度較高、工資較高。先進的水產養殖具備良好的環境,不再是概略評估地理環境,挖掘池塘灌滿雨水後放入魚苗。各養殖區都需要專業設計,像養殖區的形狀、深度、底部及邊堤的坡度、進出水口、進出水渠道等。可減少維護工作,維持良好的生存環境,使管理操作更順暢。本研究之立體空間養殖技術,符合綠色環保深具前瞻性,節省空間且有效監控生長情形,符合未來食用活體必需有生長過程的身份認證。基於高密度養殖的水質需求,研發高效率換水裝置,利用壓力大幅提升換水效率,希望本研究能對台灣養殖業有所助益。

冷氣機凝結水回收霧化冷卻之研究

在溫室效應的影響之下,造成全球氣候的不穩定及溫度不斷地慢慢上升,使的人們在日常生活當中對空調設備的需求更加倚賴。在大量使用空調設備的狀況下,我們可以藉由回收空調設備的凝結水將之霧化,達到幫助冷凝器散熱及節省能源之目的。凝結水為冷氣機蒸發器凝結室內空氣中的水份而產生,排放出來後回收於自製的凝結水回收箱內,由霧化器霧化回收箱內的凝結水,藉由冷凝器的散熱風扇把霧化後的水氣吸入冷凝器幫助散熱。在實驗後所得數據資料分析比較結果,發現利用霧化凝結水冷卻冷疑器,可以解決冷氣機凝結水排放不當造成的困擾,並且提高冷氣機冷房能力達5.9%,降低耗電量達29.7%,有效的做到冷氣機不滴水且提高冷氣機效率以及達到節省能源的目的。

與蜘蛛共舞─────蜘蛛絲強韌度與溫、濕度的關係

將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中,控制濕度,在不同的濕度下,取其所吐的絲,以微量天秤測量其強韌度,發現濕度越大,蜘蛛絲的強韌度越小,同種但不同個體之蜘蛛皆有相同的結果,可以以公式 1/ F = k H ± Ho 表示(F:砝碼數,k:斜率,H:濕度,Ho:常數)。另外,將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中,控制溫度,取其所吐之絲,以微量天秤測量其強韌度,發現溫度太高或太低,蜘蛛絲的強韌度皆降低,在 20℃~ 30℃時絲的強韌度最大。另於不同溫濕度下,觀察蜘蛛網,發現在適當的溫濕度下,肩斑銀腹蛛會正常結網;溫度太高或太低、及濕度太高或太低的環境中,皆只吐少量的絲。

蘿蔓A菜的結痂

蘿蔓A菜莖部內有白色乳狀液成分為橡膠醣、甘露醇、樹脂和萵苣素,若暴露於自然的環境中1-2日,莖部細胞本身可氧化形成紅色似人類的結痂,乳汁並非變紅的主因,莖部特殊的結痂狀集中在用來運送物質的維管束,而阻止了水分和養分的流失;人體受傷時以血小板用於凝血並透過免疫系統來抵抗外敵,而蘿蔓A菜則在莖部產生鹼性環境用以減緩細菌的生長,儘管其只剩莖的一小節,不施水分三週後,仍會長出莖與葉子最後再長出根變成一個完整的新個體。 蘿蔓A菜的結痂其作用與人的血液凝結是否相同,利用抗凝血劑藥物阿斯匹靈的施給,發現可延緩結痂的生成,也可由抗氧化劑維他命C來抑制結痂,可見得植物雖無血小板,但是卻有類似形成結痂的機制防衛來保護並修復傷口。

『靈』牙『皓』齒-探討不同飲料對牙齒的影響

以pH 計測試常見飲料的酸鹼值發現:含乳飲料的pH 值介於 6.1~6.8; 茶類飲料的pH 值介於5.9~6.6;碳酸飲料的pH 值介於 2.4~3.7;果汁飲料的pH 值介於 2.7~4.8;醋類飲料的pH 值介於 2.9~3.7; 提神飲料的pH 值介於3.4~4.2,大都屬於酸性。 人牙的硬度約在莫氏硬度6~7左右硬度很高,但是堅固的牙齒卻怕酸蝕。碳酸飲料、果汁飲料、果醋飲料、運動飲料都屬於酸性飲料,對牙齒有明顯酸蝕作用,所以飲用要適量並用水漱口。 將不同種類的牙齒分別泡進醋酸溶液中進行耐酸比較。168小時後,減重率乳牙(-64.29%)>門牙(-12.09%)>犬齒(-10.17%)>臼齒(-6.62%),可見接觸面積的大小會影響酸蝕的速度外,不同類別的牙齒結構也會影響牙齒的耐酸作用。 牙膏的保護時效只有1~6小時,所以早、中、睌至少用牙膏刷三次牙,才能有效防蛀、防蝕。預防重於治療!所以,最好的保健方式就是少喝酸性飲料。

天啊!是誰「分走」我的莖─雙子葉植物莖分支生長方式的探討

對於雙子葉植物的節點部位,並沒有人能夠提出完整的研究結果,而我們對於節點部位維管束的排列方式以及腋芽的生長方式和機制都不甚了解,所以針對這個問題做了一些實驗觀察。我們利用徒手切片的實驗技巧以及讓植物吸取墨水的方式慢慢了解並建構出雙子葉植物在節點部位的整套生長模式。我們發現雙子葉植物(地瓜葉)在成熟的節點部位(葉柄與側支都已生長完全的情形下),側支的維管束已經分化完成,導管的細胞已由活細胞變為死細胞,進而有輸送水分的作用而其節點部位維管束便可一體連成,運輸水分和養分。但是在側芽和頂芽的部分,維管束還未分化完整,導管和假導管也還未由活細胞變為死細胞,所以無法藉此輸送水分,而雙子葉植物衍生出另一種取代方式,藉由細胞間的空隙運輸水分至側芽及頂芽,使其側芽、頂芽能夠正常生長發育。

神奇的糯米紙

我們利用一連串的實驗探討糯米紙的各種性質,包含燃燒、溶解、導電、黏度等變化,更自己實際製作糯米紙,還將糯米紙作成酒精試紙,來檢測酒精濃度。這才發現小小的糯米紙,看似簡單卻隱藏著大奧秘。

飛天奇蹟-自製飛行空拍機

我們想在畢業典禮時空拍同學們的影象,並即時投影在大布幕上,因此自行研發出了一個安全的飛行空拍機。我們選擇裝氦氣的中型氣球作為浮力來源;並探究各種市售遙控即時攝影裝置;同時嘗試改裝飛天小鯊魚、直升機、四軸飛行器,遙控小汽車及樂高機器人作為飛行動力。我們的飛行裝置必須同時讓浮力裝置、動力裝置、攝影裝置完美結合,我們在一連串的失敗中發現問題。終於成功研發出二種能在室內安全又穩定飛行的遙控飛行空拍裝置,飛天一號是以遙控小汽車改裝的輕巧型機種;飛天二號則是用樂高機器人,設計出能朝不同角度靈活移動的專業型機種。最後我們探討螺旋槳的大小和馬達的闗係,並改變氣球的排列方式,讓我們的裝置發揮最大的飛行空拍效能。

妙筆生花─防斷水又能矯正握姿的原子筆套

本研究主要目的: 一、了解原子筆斷水及寫字不好看的原因。二、探討及找出原子筆斷水和字寫不好看的辦法。三、尋找自製原子筆最佳材質及測試並調查滿意度。 本研究主要實驗: 一、模擬鋼珠頭書寫。 二、自製原子筆與市售原子筆摔幾次會斷水。三、自製原子筆套是否會彈性疲乏。 四、滿意度調查。本研究主要結果: 一、 原子筆斷水主因為鋼珠撞擊地面而內縮、變形;字醜的主因為握筆姿勢不正確。二、 市售原子筆摔70次時斷水;自製原子筆摔150次仍無斷水,顯示自製原子筆較不易斷水。三、開花設計一小時後保護管無法彈回,顯示自製原子筆有彈性疲乏的問題。四、經比較,筆套材質用較硬吸管較為合適。五、自製原子筆能加強握筆力道,固定、改變握筆姿勢。

蛋求滲解-磁場對滲透壓的影響

我們在化學課學到滲透壓的原理,且對於廣告商所推銷的磁石感到好奇,於是決定討論磁場對於滲透壓的影響。由無殼蛋的實驗發現磁場的存在會使蛋的滲透壓增加約45%,確實會影響滲透壓,但由不同的酸溶解蛋殼後,對於蛋膜的性質有不同影響,因此設計了一個實驗裝置,並以生蛋膜及玻璃紙為半透膜,選擇同濃度的蔗糖、氯化鈉等水溶液,在不同磁場強度下觀測溶液的滲透壓變化。從強度0、100、172、196、250、600、2250 高斯的磁場中,實驗得知磁場可影響滲透壓的臨界值約200 高斯,且得到不同磁場強度的滲透壓值,之後比較蛋膜與玻璃紙在有無磁場影響下的上升高度差值,得知磁場對蛋膜的影響遠大於對玻璃紙,固推測磁場對溶液滲透壓的影響主因是磁場具有改變生物半透膜的特性,所以許多人標榜磁場對人體的影響宣傳,再某些條件下是合理存在的。在不同溶質溶液的滲透壓實驗觀察發現;高中課程中的溶液介紹是以「理想溶液」為前提,故真正從實驗操作中才體會出真實溶液與理想溶液間的差異是有很大的距離,所以我們嘗試以真實溶液探討不同溶質與滲透壓的關係。