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佳作

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。

樂活綠能避震器--威爾斯渦輪在液壓避震效能的探討與應用

在為單車找尋環保能源,我們從事回收避震動能的研究:利用簡易材料設計組裝,將避震作用時液壓往復流動所產生的動能,推動威爾斯渦輪發電,便成為複筒式液壓避震發電器。 1.控制適宜的扇葉盤外徑、葉片數量、翼面阻推點、葉片厚度、通氣比等,可以有效提高渦輪運轉效率 2. 調整發電負載所產生的阻尼強度,可提供不同程度避震強度的需求 3. 複筒式的雙向水流,可有效提高轉動的連續性 實測發現:發電負載與避震強度的相互作用,可將避震時消耗掉的動能轉化為有用的電能儲存,過程中還能達到舒適騎乘與環保無碳的目標。小兵立大功,解決能源問題,更帶來舒適與安全!

癌師膏屠—中藥複方抗癌之分析探討

進步的文明與較長的壽命所衍生出的問題中,癌症可說是難以避免的病症,除了西方醫學的化學療法及放射療法之外,已有數千年歷史的中草藥方也逐漸成為常用的輔助療法,為了探討這些藥方是否能抑制癌細胞生長,我們對於五種中藥複方進行萃取,透過管柱層析及單方的毒性測試,配合高效液相層析儀質譜連用及文獻查詢,一步步分離複方龐大的混和物,並嘗試尋找有效成分。利用Flow cytometry分析藥物對細胞週期造成的影響,以及是否造成細胞凋亡,並使用western blot觀察cyclin,CDK2,caspase等等蛋白質的含量變化,希望能驗證中藥能確實對於癌症的治療方面有所幫助。

累死人抽水機~吸管抽水機之探討

只要輕輕地轉動竹籤,水就能從吸管口噴出,「吸管抽水機」是甚麼原因讓他能輕易的抽出盆子裡的水?這一切實在太神奇了。 實驗結果,我們發現吸管抽水機能抽出水的最大因素是「轉速」。「轉速」愈快,抽水機抽出水的速度越快,噴灑的範圍越大,但出水的角度不受影響。而吸管抽水的兩腰「粗細」、「角度」及「長度」的不同,會直接影響到吸管抽水機的「轉速」,而造成噴水的速度、噴灑範圍的不同。 而抽水機的「轉速」,會使抽水機產生一股「離心力」,使得吸管壁內的水往外甩出;同時吸管抽水機轉動時,也造成吸管口的壓力減弱,促使下方壓力大的水被擠壓從吸管口噴出,而這種現象就是所謂的「白努力定律」。

臨風「愈速」-馬格努斯風力車之探究

馬格努斯效應是一種原理簡單,廣泛應用在球類運動以及日常生活中的物理現象。透過馬格努斯風力車的探究過程,我們理解到:除了風速和滾筒轉速之外,滾筒本身的表面積、造型、質量、表面摩擦力、傾斜角、受風角…等都是影響馬格努斯風力車動力性能的重要因素。此外,在提升馬格努斯風力車動力性能的實驗方面,「單一馬達帶動多滾筒」以及「前側導流翼」的裝設都是相當可行的設計方案。

玉米大出擊-3面玲瓏水準尺夾

本研究動機為舊有的鋁製水準尺尺夾,過於笨重、攜帶不便、未與水準尺貼合、架設不易等問題,容易產生誤差,便加以改良。以精簡的設計概念,配合3D列印技術,製出「單面、雙面、全方位」等三種水準尺夾,此尺夾為一體成形,操作簡易、攜帶便利,配合SOP操作流程,可提升作業效率。 本水準尺夾可自行3D列印製作,作品不經由工廠電鍍生產,不會排放廢水和毒物PM2.5,友善環境。由實測數據得知水準尺夾誤差值較鋁製尺夾小,且素材便宜易得可自行製作,提升經濟效益。

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。

「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。

光 的「膜」術師

翠蘆莉是野外常見、觀賞性高的花卉,其果實所迸裂的種子泡水後,表面很快出現一層白色纖維絲黏膜,我們觀察這層外膜具有高度吸水力、保濕和復水能力,以及黏性、延展力會因為強酸、強鹼而破壞,然而外膜的存在會抑制種子發芽,但其可以幫助抵抗高溫等環境以助發芽。我們進一步發現翠蘆莉種子萌芽需要光照,黑暗環境的萌芽率低於光照處理,且發芽所需天數長;接而LED紅光處理種子發芽率相較綠光、藍光和白光增加20%,發芽率高達90%以上,且隨紅光強度提高,發芽所需天數更短,而紅光和藍光處理幼苗相較白光,對幼苗型態生長、根系活力、葉片色素含量均有促進效果。