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最佳團隊合作獎

壞菌都殺光,越冷越抗氧

本研究係以冷泉菌水解鯖魚蒸煮液,可由食品工廠排放廢水中開發一種高價值與高功能的健康食品來源為研究主題。結果顯示,冷泉菌發酵10~30分鐘,可以顯著地降低鯖魚蒸煮液的揮發性鹽基態氮由135 降至99 mg%,添加30 g 冷泉菌於魚肉水解液中,即可抑制金黃色葡萄球菌的生長,而此水解液並不會影響腸內大腸桿菌的生長,添加冷泉菌40-50g 之水解液,凍乾後的總色差與市售奶粉並無明顯差異,鯖魚肉蒸煮液的去除DPPH 能力可達92.26%。冷泉菌的添加並不會降低其高去除能力。添加40 g 冷泉菌對亞鐵離子能力的去除效果最好,殘留率31.29%。添加冷泉菌40 g 組的鯖魚肉蒸煮水解液,其亞麻油酸過氧化物降低的能力,高達98.20%。本研究之成果可以提高魚肉罐頭業者回收蒸煮廢液意願,減少對環境的影響。

「霧」會大了

本研究以實測的資料分析與在實驗室中製造人造霧的條件為兩大研究方向。經過一年半的實測以及實驗分析,得到以下的結論: 一、家鄉一年中晚上出現霧的次數以冬末初春較多。 二、當有霧時,多數氣溫約在15-25℃間;相對溼度多在80%以上;而風速幾乎在3m/s以下。 三、晚上有霧形成前的白天氣溫會較無霧時約低3℃、相對溼度多5%以上、風速約低0.5m/s。 四、若晚上十點有霧、氣溫介於14℃-27℃、相對溼度80%以上、風速低於2 m/s時,則隔日 出現晨霧的機率可達52%。 五、實驗室製造效果較佳的人造霧條件:250毫升的量筒內,倒入150毫升45℃的水,將線香點燃60秒當凝結核,後以冰凍舒跑冷卻90秒即可。

神奇的蔬果汁

日常食用之蔬果除含豐富膳食纖維、維生素及人體所需的多種離子之外,亦具有抗菌效果。本研究藉由濾紙環片擴散法篩選二十三種常用蔬果之抗菌性,進而探討酸性蔬果與香辛蔬果是否與抗菌性有直接關連,最後期能將具抗菌效力之蔬果原汁作為抗菌添加物,應用於芥末、素沙茶醬、抹布、水中,以降低食物中毒機率,並使生活環境更衛生與健康。經實驗結果選取對大腸桿菌具強抗菌效力之檸檬、楊桃、葡萄柚,作為抗菌素沙茶醬及抗菌芥末之添加物。抗菌調味料的製作方式非常簡易,將楊桃、葡萄柚或檸檬原汁以重量2:1 或1:1 加入芥末或生蛋黃素沙茶醬中,不僅有效降低生魚片或生蛋黃沙茶醬中之生菌數也適合生活中之應用。另外,以檸檬為抗菌添加物所製成之抗菌水與抗菌抹布,不僅應用方便更能有效降低菌量。抗菌處理時間以0 小時為最好之應用時機,其中抗菌水為1:10﹔抗菌抹布為1:40 之比例為抗菌效力最佳且實用性高。

暗送秋波---音效卡示波器

在本篇研究中,我們利用現今電腦必備的音效卡,將其變身為簡易的示波器,利用音效卡上的麥克風插孔來接收輸入的訊號,並以即時的方式呈現訊號的波形。在使用者介面上,仿照傳統示波器的面板,分成顯示區、水平控制區、垂直控制區與頻譜資料區等四個區塊,使得操作更為順手與便利,另外,為了使得功能更為完備,也提供了頻譜分析及頻率偵測的功能。從峰對峰值的比對、取樣頻率的精確度與波形相似度的比對等各項測試中得知,我們的音效卡示波器能夠忠實精確地接收並顯示輸入訊號的波形,而且在頻率偵測上的平均誤差僅有1.6%。

蟲來沒有這麼多

麻子蛾(Oleparicini),為外來種,最早於印度、斯里蘭卡被發現。而臺灣在1998年台東市有大發生的報導,但為未紀錄種。2011年澎湖也有了大發生的情形,因而興起我們研究的動機。經過飼養及觀察,麻子蛾幼蟲為雜食性,繁殖力強,屬於完全變態之昆蟲,結繭時有群聚結繭特色。發生時期在9~10月,雨季時數量銳減。溫度平均在26℃以上時發育較快,1個月可以完成一個世代;20℃以下時生長緩慢,需3個月才能完成。對照氣候統計,經過2011年11月較多的雨量及12月低於往年的低溫此一異常氣候,造成族群大量死亡,因此大發生為偶然發生之現象,並不會持續發生。毛蟲大發生的影響通常是短期內、小區域特定食草植物被啃食,較少產生嚴重的影響。

探討校園的三棵老樹─欖仁樹

我們學校的校門口廣場有三棵樹齡達七、八十年的老欖仁樹。它們那傘狀優美的樹型;\r 葉片在不同的季節裡展現不同的風貌,令人喜愛。但我們對它們也有好多的疑問。它們的葉\r 片為什麼會變紅呢?它們的花長得怎樣?它們會結果實嗎???\r 去年五月上自然課「開花與結果」的單元時,我們在老師的鼓勵輔導下,展開了探索老\r 欖仁樹的奧秘的研習活動。\r 我們在將近一年的時間,觀察了這三棵老樹的型態、樹葉變化的時機、葉片變紅的順序、\r 位置,落葉及萌芽、開花與結果的情形。為了探究影響葉片變紅的因素,我們先作推測進而\r 查閱書籍,配合氣象資料實地觀察來證實它。我們也為了找出適當的繁殖方法,反覆地從事\r 不同條件下的果實萌芽實驗,培育老欖仁樹的第二代,我們更觀察了樹上棲息的小動物,讓\r 我們對自然界有了更深一層的認識。

以H-Alpha日珥望遠鏡探討太陽極大期的日珥

以 H-Alpha日珥望遠鏡可看到:色球層、黑子、日珥、暗條、耀斑。當暗條走到日面邊緣即可見到日珥噴發,可證明暗條就是在太陽盤面上的日珥。太陽的南北極區域暗條出現機率會較少,在太陽的緯度10~45度之間暗條出現機率較高。自製的「H-Alpha日珥望遠鏡日冕儀」模擬「人造日全食」,粉紅色多層外圈是否和日冕或是太陽風吹拂有關呢?這個有趣的現象值得深入探討。磁力線如同橡皮筋具有彈性一般,當磁力線收縮回彈時,可造成能量轉換。我們利用「液態磁力實驗瓶」的實驗,提出『 擴張的磁力線』可引起環狀日珥的噴發。以『 收縮磁力線的完成態』模擬並解釋『寧靜日珥』的生成。以『 收縮磁力線的進行態』模擬並解釋『耀斑』之形成。

三角形到四面體之鑲嵌

在此作品中,我們探討一些三角形、四邊形乃至四面體的鑲嵌問題(意指內切或內接幾何圖形),主要成果如下。給定一三角形,我們指定跟它內接的三角形的形狀,而證出內接指定形狀三角形的「外、重、垂、內、旁」諸心之軌跡皆為線段,且能用尺規作出這些三角形之最小者。相對地,給定四面體並選取其某一面,我們證出「有一面平行於此面並內接於此四面體」的正四面體的重心軌跡為四次平面曲線,並求出諸正四面體邊長最小值。其次,我們導出四邊形的內切橢圓所形成的(廣義)Gergonne點的軌跡是圓錐曲線的一部分,並利用平行截線分解出三角形的內切橢圓中心軌跡及Gergonne點軌跡之幾何結構。最後,我們以連續變動的平行平面來截一四面體,套用前述結果,可看出和此四面體相切的橢圓之中心軌跡及Gergonne點軌跡的一些幾何結構。

不晃-會撞到地上-3D 模擬波動現象

波與波間干涉時,有相消性干涉與相長性干涉,當其為相長性干涉,就會將振幅加大,在高中物理教科書中學習到波的現象-波的傳播、波動函數、干涉、駐波等,但僅止於 1-dim 及 2-dim 之討論,且討論單純橫波及縱波現象,在此以一彈簧連接成一立方體模型來討論不同方式振動在 3-dim 空間中之波動現象,並以此延伸探討地震及海嘯諸多問題及研究。

旋乾轉坤陰陽易位

本文是從學校生活中常見的換座位,所延伸出來的數學問題,主要是按照一個換座位的規則來探討所有可能的方法數,規則中要求每人每次只能朝前、後、左、右的方向換位置,並且必須離開原位。在處理過程中,我們發現方法數都是平方數,至於是哪一個數的平方,後來發現此數恰好就是原先問題再限制成倆倆換座的方法數,在2×n的情形中就會得到Fibonacci平方數列。利用自行定義的迴圈乘積的方法我們證明這個結果,把此結果應用到不規則平面圖形、立體、或是再加上可斜角交換、圖上都有不錯的結果,最後也找到漢米爾頓迴圈的一個判斷法則。