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佳作

冰「鹽」逆險記~探討冰花在鹽逆境下生長及改善土壤鹽化可行性

「冰花」擁有令人驚訝的耐鹽能力,為了解鹽逆境下的生長,我們種植冰花並從種子開始記錄。水耕冰花在2%的鹽水中仍有80%以上發芽與存活率;0.5%及1%的鹽逆境下,冰花生長的速度較快,滲透實驗顯示,此濃度間為葉肉的等張溶液。經觀察發現,冰花葉上佈滿明顯的「囊狀」細胞,為儲鹽主要部位,水耕鹽度較高組別,其囊狀細胞內鹽度也會較高。囊狀細胞內的鹽度,葉柄(最大)至葉面有逐漸變小的趨勢。冰花在0.5%鹽度的水耕環境30天後,再移植至高鹽(5%)水耕或土耕環境,會有最佳的適應與生長。冰花有水中降低總氨的能力,具開發成「海水版」魚菜共生的潛力。冰花可使土壤電導度大幅度下降,顯示具有吸附土壤中無機鹽類的能力,具有改善土壤鹽化的可能性。

水中蛟 「熊」﹣校園水熊蟲分布與種類調查

水熊蟲0.25~1.5 mm不易收集與觀察,為了提高收集效率,因此比較文獻收集方法與自製濕離法,實驗發現自製濕離法可有效收集大量水熊蟲,且最適合採集水熊蟲的環境與時間點:面向東方與東南方、春季和降雨後潮濕的苔類植物。進行水熊蟲與其棲息的蘚苔植物種類鑑定,得知校園水熊蟲為趾生熊蟲屬與端爪熊蟲屬,並棲息於錦苔屬、溼地苔屬捲葉濕地苔、真苔屬、鱗葉苔屬、捲薄苔屬與澤苔屬的蘚苔植物。文獻指出空氣中二氧化硫濃度會影響水熊蟲分佈 (Steiner, 1995),因此未來將先嘗試飼養水熊蟲,使實驗動物穩定後,探討水熊蟲因空氣汙染後的隱生、死亡或其他生理機制的表現,評估其是否有潛能成為空氣污染的指標生物。

再探液滴的顯微投影世界

去年我們以學校以報廢的投影機內組件及顯微鏡自組出顯微投影機、自設螢幕及聚光散熱箱等,今年再與電腦融入教學設備接軌,將一滴顯微電解實驗透過電子螢幕與顯微鏡結合,可進行立即操作、力及觀看、同時錄影成影片的多重功能。而且經由以下重點實驗,成功的証明了『顯為一滴液滴的電解實驗是可行的!』1 微觀一滴汽水、硫酸銅溶液因在不同載物面上的表面張力不同而比較起泡、結晶分佈的差異性均頗大。2 加適當濃度的界面活性劑可是硫酸銅的結晶分布更為展開且愈趨透明。 3 外加不同距離、不同磁極下的磁場可影響硫酸銅的結晶排列 ,且不同接觸面材質排列亦有所不同。4.可做微觀電解一滴硫酸銅溶液的實驗探討,比較出外加與電極呈不同角度的磁場、提高溫度等均可減少電解硫酸銅溶液的反應時間、加快反應速率等不同程度的影響。5.也可做微觀電解一滴碘化鉀溶液的實驗探討,從電解產生的顏色變化更可看出令人驚嘆的畫面!

多個三角形的重心連線性質探討

給定任意△ABC及P點,連¯PA 、¯PB 、¯PC,再分別作△PAB、△PBC、△PAC的重心連成P點重心三角形,由此展開研究,推廣至任意n邊形的P點重心n邊形,觀察原n邊形與P點重心n邊形的關聯,發現在平面上移動P點,P點重心n邊形皆全等;接著嘗試透過尺規作圖反推作出原n邊形,探討其存在性及唯一性;進一步地推廣到空間中,作出正四、六、八、十二、二十面體的P點重心多面體,跟隨P點移動時為全等多面體。之後,重複疊作P點重心三、四、五邊形,可得△AkBkCk、四邊形AkBkCkDk、五邊形AkBkCkDkEk(k=1~n),分別作重心G1、G2…Gk,發現P與G1、G2…Gk共線,又當n→∞時,limGn=P。推廣至相異三角形的P點重心三角形,發現會有重複疊作P點重心三角形的延伸性質。

萬象「羹」新-探討勾芡液的黏度變化

本研究旨在探討各類芡粉糊化後所形成的勾芡液黏度與芡粉性質之間的關係。首先觀察測量並比較各芡粉的澱粉粒大小、直鏈澱粉含量、糊化、老化現象等特性,並自行發展製作旋轉式黏度計,用以測得實驗中蓮藕粉、樹薯粉及不同支鏈澱粉比例的玉米粉勾芡液在不同條件下的黏度,並與芡粉特性做綜合討論。支鏈澱粉含量高的勾芡液黏度大、耐剪切;芡粉糊化前加酸即難起糊,加鹽、加蔗糖對不同種類芡粉的黏度變化有不同效果。

Espresso 茶-全自動智慧泡茶機

沖泡咖啡的機器種類五花八門,並且隨處可見,愛喝咖啡的人可以隨時在家中或是辦公室使用咖啡機來沖泡咖啡享用,而讓咖啡的文化很快的進入世界各地;然而,喝茶文化歷史悠久的我們,卻一直停留在泡功夫茶的階段,卻沒有像咖啡機一樣的產品,讓愛喝茶的人也能在家裡或辦公場所透過簡單的步驟就能沖泡出一杯好喝的茶品。因此,我們期待能設計出具有像咖啡機一樣訴求的泡茶機,使泡茶變成一個簡單便利的事情,而使得繁忙的現代人或年輕人也能很快地接受茶的文化,進而也讓西方歐美國家也能體會台灣茶的美味。 為達此目的,我們使用壞掉的咖啡機依其原理加以改良,藉由機械組與電子科專業科目的合作,完成一個自動控制水溫及泡茶時間的自動泡茶機。

消滅口中的惡魔

現代忙碌的社會,生活中充滿了誘人甜食及飲料,再加上飲食習慣不正常,許多人都忽略了口腔清潔,我們很想知道,如果忘記潔牙,會造成什麼樣的後果?爸爸媽媽常說飯後要潔牙,不刷牙就會蛀牙,那蛀牙的原因是什麼?平常用的市面上賣的牙膏,廣告是否誇大不實?能達到廣告宣稱的效果嗎?如果不認真刷牙,只是漱漱口,是否就一勞永逸了?因此希望藉由這次機會,針對個人口腔衛生做深入的探討,並且宣導保健的重要性。

火車行駛安全辨識系統

本實驗為實現運用於火車的安全辨識系統,製作一套即時影像辨識,且使用了OpenCV(Open Source Computer Vision Library)以及YOLO(You only look once)等開源程式碼,並運用Python進行編譯和整合的工作,再進一步使用Tensorfolw和Darknet的類神經網路來訓練機器,增強系統精確性,最後,將偵測到的資訊文字化後輸出,供給訊息給其他功能使用。

平原菟絲子(Cuscuta campestris)的適應性早熟?

本研究主要探討平原菟絲子產生適應性早熟的原因,發現當平原菟絲子處在不穩定或養份不足的環境中,吸器的生成個數會明顯減少,並加速開花結果的速率。不同於其他植物的早熟,平原菟絲子結空穗機率明顯較低,顯示其對於不穩定環境的耐受度提高,並提升子代存活機率。平原菟絲子適應性早熟現象發生時,常伴隨著產生自我寄生。相對於一般寄生,自我寄生吸器生成時間較一般寄生長,吸器大小並無顯著差異,然而吸器數量較少,且較為深入宿主。起初推論自我寄生為演化中的缺陷,這樣造成其無節制的寄生,對生存有害。但是經過長期的觀察之後,發現其生長狀況並無受到影響,而是週遭環境不穩定,所促使暫時分解自體本身的養分,以度過考驗。

搖擺──魚類擺動?

本研究以魚類仿生學為基礎,研究不同配重、張力及擺動頻率對魚類運動擺動形狀的影響,結果發現以下現象: 一、不同魚體配重的方式,其擺動的波形有明顯的差異,其中屬於高速型或中快型的劍旗魚所呈現的振幅差(頭尾振幅差異)最大,因此我們推論振幅差是影響魚類泳速的原因之一。 二、張力(魚體軟硬度)的增加對中慢型泳速魚種的波形及振幅差影響較為明顯。 三、擺動的頻率變大時,對不同魚種的振幅差均有改變,其中對中慢速的魚種(吳郭魚)影響最為明顯。