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佳作

探討芒果炭疽病菌對光的感應及反應

愛文芒果是台灣重要經濟果樹,其對炭疽病卻甚為感病,是芒果產銷上一大問題。病原菌在生長及感染時受外在環境影響,因此本研究希望藉由分析芒果炭疽病菌野生型菌株與光敏素突變菌株之發展、耐乾燥能力及致病能力等試驗去探討芒果炭疽病菌對光之感應及反應。本研究發現黑暗培養可抑制炭疽病菌產孢,但同時可促進發病、生長及孢子發芽,黑暗培養所獲得孢子對乾燥逆境有較好耐受性;藍光會抑制所有菌株生長及產孢,光敏素的缺失影響四種光源下孢子發芽及遠紅光下產孢。分析光敏素基因的表現量,發現於黑暗下表現量最低而遠紅外可誘導基因表現。本研究為芒果炭疽病菌對光感應及反應之首次研究報告,期望本研究成果可提供於芒果採收後儲藏之病害管理。

曲摺離奇的多邊形

我們想研究三宅一生服裝設計是怎麼做出來的,一開始我們先摺奇美博物館提供的摺紙範例做研究,發現此服裝設計是由數個相似圖形拼組、層疊做出來的,我們將此圖形稱為「基本圖形」,我們改變基本圖形的角度與邊長,繪製成平面圖,再將圖形剪下按照摺痕摺疊,結果發現當∠2+∠3= 360°/n時,可以摺出美麗的正n邊形,控制∠1與∠2、∠3與∠4、AD¯與BC¯之間的關係,可以變化摺出飛鏢型、靠邊型、內部型、全等型四種不同的正n邊形,當∠2+∠3 ≠360°/n時,若設定∠B =∠1 =∠2 =36°時,可以摺出等分圓周的正五角星,而只要圖形摺疊後中間有洞或剛好沒洞,基本圖形都可以往上層疊,摺出螺旋狀的美麗圖形。

PM2.5智慧整合照護窗

窗戶是室內與室外的主要空氣流通管道,妥善調節窗戶可以替人們空氣污染防護做把關。污染物中PM2.5對人體的危害最大,WHO已正式將PM2.5歸為2級致癌物質,最新的健康醫療報導更指出PM2.5會造成腦損及中風。所以建築物的通風調節,窗戶至為重要,因此如果能自動偵測污染濃度逕行調節窗戶,並啟動除污裝置,可避免人們暴露在PM2.5等污染物的危害之下。 本次研究使用檢知元件來偵測PM2.5、照度、溫濕度、風速、空氣品質等,取得環境變因,再配合微控電路有效運用控制技術,賦予窗戶智慧,從PM2.5危害隔離、空氣品質、舒適度及適當照度等觀點來進行實驗研究,以全面性的整合達到無微不至的PM2.5智慧照護窗。

「焊」你在一起

從焊接練習及數位邏輯實習課程中的學習經驗,應用在專題製作的作品製作上,引發了對於焊接操作的一連串問題,更深刻感受其操作的不方便性,乃試圖尋求解決之道,企求獲得改善,使焊接操作變得更為方便。研究結果及結論為:一、針對焊接操作速度及焊點品質上,除注重焊接技巧所歸納要項外,於焊接操作時,應注意焊錫加入與其碰觸位置,以避免對焊接操作速度及焊點品質造成影響。二、焊接操作時,宜注意電烙鐵焊接工作溫度的掌控及與被焊元件碰觸時間的長短。三、研究製作之焊接輔助進錫裝置作品,確實達到輔助焊接工作順利進行,並改善焊接操作時,焊錫接觸位置不穩定的情況;操作簡單,具便利性,因具備獨創性且實現性高,已經提出發明專利申請。

「洞」感水波—二維週期性水深結構對於水波傳遞的影響

光子晶體是具「週期性折射率結構」之奈米尺度物體。它的特殊性結構,使得經過它的光波因為折射或是波的疊加原理等而有能量的遮擋效應,稱為「光子能隙現象(Energy band gap)」。我們假設尺度放大的週期性物體也可產生光子能隙。然後使用水波槽內的週期性孔洞的壓克力板,形成二維周期性水深結構,並在投影幕上對「有經過孔洞的水波」及「未經過孔洞的水波」進行波紋對比的比較。除了探討水波在此尺度下是否具有如同光子晶體讓波產生能量消退的現象之外,同時探討在水波槽的尺度下,改變不同孔洞的大小、排列間距以及水波波長對能量消退的影響。

horn horn horn-氣動式喇叭之頻率研究

空氣喇叭構造簡單,大致上的構造有進氣孔、氣室、彈性膜與出氣管。當內部氣體流動,引起膜的振動,便會發出聲音。而發聲原理十分複雜,構造有類似可產生共鳴的管子,藉由聲音感測器的測量再經過傅立葉分析,分析顯示聲音的基頻與開管空氣柱共鳴的計算結果不同,閉管亦然。而長度改變、管子口徑,皆會影響聲音的基頻。另外,對聲音強度有影響的則有進氣量及口徑。利用壓力感測器測量氣室內的壓力變化,發現壓力變化的頻譜圖和聲音相同,而壓力變化和膜的開閉相關。我們在這個實驗內探究空氣喇叭如何產生聲音以及影響聲音頻率的原因。

一羽中的

本研究從第 53 屆全國科展「羽置今拾」延伸,以將羽毛球收集整齊為此次研究內容與目的。此次成品應用Arduino控制板、超音波感測器與紅外線感測器進行組合,並實際製作出成品。將其過去作品改良,使連桿裝置的摩擦力變小,達成快速拋起動作,並利用馬達、凸輪與彈簧的機械結構組合,使每次撿拾羽毛球的力道相同,便於研究羽毛球的掉落與集球裝置位置。利用紅外線與超音波組合,感測羽毛球將其自動拋起,且使羽毛球能夠準確地掉入自製集球器當中,完成半自動化的撿拾裝置。

捕「蜂」捉「癭」~探討一種未知寄生蜂的生態及對檬果壯鋏普癭蚋寄生模式

校園芒果葉自2014年被檬果壯鋏普癭蚋寄生,癭蚋形成的癭室內發現寄生蜂存在,經熱帶園藝試驗所轉送鑑定為膜翅目釉小蜂科,Aprostocetus sp.,目前無文獻描述生態。寄生蜂卵及幼蟲期約18~20天,蛹期8~10天,成蟲8~10天。成蟲雌性(1.53± 0.13mm)較雄性(1.15± 0.11mm)大,雌蟲具紅棕色產卵管。秋冬時,蟲體腹背有單一條紋,雌雄位置不同;夏季時,田野及溫控實驗顯示高溫會提升寄生蜂多條紋比例。田間寄生蜂雌雄比為0.7:1,會行孤雌生殖。寄生蜂在癭蚋2及3期癭室時寄生,由葉背產卵至癭室內,外寄生且為單一寄生。被寄生癭室停止增厚且外型變大,雌雄蟲羽化通道大小不同且位置不固定。人工放蜂能減少30.93%癭蚋成蟲,為自然寄生之抑制率的1.5倍,具有生物防治潛力。

拓荒者的策略

本研究旨在建立拓荒者遊戲之贏棋樣式策略導向模式,由觀察、尋找關係與樣式、猜測、檢驗與論證的探究過程,獲得結果如下: 一、確立3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲的研究方向為探討贏棋樣式策略導向模式。 二、找到3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲中贏棋所需棋子數量的最小值與最大值的樣式並提出公式。 三、找到3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲中符合贏棋所需棋子數量有效區間的樣式,並證明任何樣式皆可透過空格與棋子的移動還原成標準生成樣式。 四、確立3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲贏棋樣式的標準生成樣式,並能論證可快速構成四種標準生成樣式的三個特性。 五、建立贏棋樣式策略導向模式。

雲兒朵朵飄、心花朵朵開 —氦氣雲朵製作,隱藏背後的科學原理研究

本實驗的重心,是以如何讓氦氣雲朵,成功塑形並飛入雲霄,以此作為貫穿整個實驗的主幹,並在隨著實驗的主幹前進當中,挖掘、研究許多藏於其背後的科學原理。 首先,第一個為先研究,如何讓氦氣泡團獲得最佳的上升動力,揭發其與氦氣泡團總體積、總表面積、組成的單一氣泡大小、界面活性劑及添加劑等等的關係。另外也去探討這些與其結構、穩定、塑形難易的關係。 再來,考量並嘗試多種方法,讓氦氣泡團,穩定、均勻、大範圍的進行輸出。均勻、大範圍輸出後,接著在眾多的,對氦氣泡團的切割分離法中,選定了利用靜電進行切割。最後,則是研究、探討某些氦氣泡,會有先飄後降的問題。並移到戶外,進行實際總檢測。