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佳作

「孓」地任務―渦蟲捕食白線斑蚊幼蟲之生物防治評估

常用防治病媒蚊有物理及化學性防治。有些水域無法移除,故生物防治日益重視。台灣未曾利用渦蟲進行蚊幼蟲生物防治,我們利用本土淡水渦蟲Dugesia japonica控制登革熱病媒蚊幼蟲數量評估。渦蟲屬群體捕食,捕食蛹及1到4齡白線斑蚊幼蟲,利用分泌黏液纏住幼蟲並吸食。12小時內10隻渦蟲捕食1、2齡幼蟲數量高達125隻,以每5隻3、4齡幼蟲投放1隻渦蟲(5:1)防治效果最佳。改變變因如光線、水深等,不影響其捕食能力。渦蟲在含液態肥料或孳生蚊蟲環境下,生存亦不受影響。最後模擬野外投放證明渦蟲100%控制白線斑蚊幼蟲孳生。若環境無蚊幼蟲,可以有機質及小生物維持族群數量。綜觀之,以渦蟲防治登革熱病媒蚊幼蟲具有高度潛能,未來持續進行野外研究。

被冰封的漩渦流-探討放熱式漩渦的氣體逃逸路線

所謂的放熱式漩渦,推測是一種類似對流的結果,由於水結冰前(4℃→0℃)體積變大而往上流動,加上與水中所析出氣體的逃逸路線(往上)相同,提供漩渦的動能,實驗發現渦流的旋轉方向皆有可能,故應屬於水體為平衡渦流動能系統的因應結果,導致整體旋轉的方向會保持一致。 所以我們利用色素水在結冰前的純化作用,從所排擠出的色素範圍形狀,及溶解的氣體由水中析出後的行進路徑來觀察,便能看出水體在凝固前,放熱式漩渦所形成的特殊結構,研究發現: 水在凝固結冰時的型態會受到容器的形狀、大小及冷卻部位差異的影響,就算不同的獨立水體靠近後,依舊會彼此相互影響,這些都會產生不同型式的放熱式漩渦流動。

阿波羅圓漣漪

在平面上,有A、B兩點及一直線L,欲在直線L上找一點P,使得 的比值最大或最小,亦即將視為一單位,若為的λ倍,那麼x的最大或最小值為何?動點P除了在平面的直線上變動外,也可能在圓、橢圓、拋物線、其他封閉圖形如圓的部份圖形或封閉區域如三角形區域內變動,甚至在空間中的直線、圓、平面、球面、或封閉區域如四面體的表面上變動,我們都努力地試著尋求的最小或最大值。

圓外切四邊形的多「圓」發展

1. 對於任意三角形都會有一個內切圓,但不是每個四邊形都會有內切圓。具有一個內切圓的圓外切四邊形其兩組對邊長度和是相等的關係;此圓外切四邊形的面積也是該四邊形半周長與內切圓半徑的乘積。 2. 本研究藉由原本可能沒有內切圓的四邊形的一組較長對邊上的點,連接成一條對邊連線段,將四邊形分成兩個有內切圓的小四邊形,或是推廣分成三個、四個甚至更多個具有內切圓的小四邊形,嘗試找出這樣分割的對邊連線段長與原四邊形的四邊長的規律關係。 3. 只要有內切圓存在的四邊形,不管該四邊形分割成一個或兩個或更多個,則此原四邊形面積與諸個小四邊形半周長和內切圓半徑之間的關係式也有一定的規律存在。

行動代號 駭入3D Printer

3D列表機(3D Printer)的出現,對於許多工程師、及創客們是一大福音,因為3D Printer從設計到產品開發完成,比起以前用開模的方式,降低了許多成本與開發時間。然而,有些3D Printer的作品列印時間可能長達數小時甚至數天,而且在列印的過程作品損壞率頗高,一般的工程師與產品開發人員不可能有這麼長得時間能監控3D Printer,列印失敗後也無完善的機制自動偵測並停機,使得3D Printer持續的浪費材料,還有可能造成3D Printer零件損壞。於是,我們更改市售3D Printer韌體程式和部分機構,研發出一台新的3D Printer來解決此問題,稱之為【行動代號 駭入3D Printer】此機台採用〝互聯網〞的技術來遠端監控,讓使用者在世界各地能觀看3D列表機的列印進度,發生問題時能隨時停止3D列表機,減少零件和材料的損失。

廚餘In,臭味Out

本次研究利用自然與生活科技上課所學的過氧化氫經催化產生微量臭氧,針對廚餘的各種臭味作除臭效果的研究,並結合光觸媒消臭方式,以達到雙效除臭效果。 研究結果顯示,在高濃度過氧化氫(28﹪,20mL)及6克二氧化錳的催化下所產生的微量臭氧,便足以有效去除多數的廚餘臭味。 在實際應用上我們將二氧化錳製作成伏打電池,讓二氧化錳同時扮演催化劑與伏打電池正極的雙重角色,設計出既環保且可以重複使用的雙效除臭裝置,本裝置最大特色是,不需插電就能同時擁有臭氧與光觸媒兩種除臭效果,我們將它稱為:自動發電雙效除臭廚餘桶。

Great ! 土肉桂 !

土肉桂葉茶非常甘甜又有點辛辣,味道很香很特別,經查資料得知,土肉桂葉具有抗氧化力,葉子內的精油具有抗菌效果。實驗發現以快鍋水煮土肉桂葉15分鐘,可以製成高抗氧化力的甘甜飲料。土肉桂葉液與其他飲料進行抗氧化力的比較,其抗氧化力表現不錯,所以高抗氧化力的土肉桂葉液,是值得發展的健康飲品。實驗發現運用自製簡易的蒸餾設備所蒸餾萃取的土肉桂葉液,可以有效的抑制黴菌,適合作為『天然殺菌洗手液』。75%之蒸餾萃取的土肉桂葉液可作為砧板抑菌液,每天以噴霧方式,抑菌效果可以維持至少24小時。100%之蒸餾萃取的土肉桂葉液可作為皮屑芽孢菌的抑菌液。

甲仙與美濃地震斷層發育機制之探討

2010年甲仙地震與2016年美濃地震的斷層接近東西走向,我們發現:兩地震的震央位置、震源機制、規模等特性都非常接近。我們推測造成甲仙與美濃地震斷層形成原因可能相同。利用黏土模型與地震活動資料的分析,我們可以說明由於覆瓦狀構造的老斷層覆蓋在較新斷層的上方,使地震越往西部越深。臺灣西南部是受擠壓形成的逃脫構造,對照黏土模型的結果,因黏土受擠出作用,出現共軛的平移斷層組,在持續推擠下會形成再發育的逆斷層,且產生新的共軛平移斷層組,並都被覆蓋在較早的逆斷層之下,說明甲仙與美濃地震的斷層發育機制是擠出作用造成斷層呈現東西走向;前者深度較深是覆瓦狀逆斷層下方新發育的左移逆斷層,後者是時間序列中較早發生的左移逆斷層。

傳聲筒之五四三

本研究主要探討傳聲筒傳聲的最佳條件,如:距離、材質、表面粗糙程度,及不同角度時筒壁和筒長間的相互關係,期望能找到傳聲筒角度和長度之間的最佳比例。在前四個實驗中發現,當距離愈短、入射角=反射角、愈光滑和堅硬的物質,對聲音的傳播較有利。基於此發現,進行實驗五與實驗六,利用塑膠PP板和厚紙板做的集音管,並不會和音源產生共振的情形,而集音管口直徑達到3公分時,能測得最大音量。最後,依此條件設計實驗七,用手繪圖稿和三角函數,找到不同夾角的傳聲筒與筒壁長度的比例關係。結果證明,傳聲筒並非大聲公,無法使音量變大;最佳傳聲筒:當夾角4゚時筒長為41公分,6゚時筒長為32公分,8゚時筒長為18公分,10゚時筒長為23公分。

當紅不讓-洛神葵花青素萃取及果凍製作

洛神葵是台灣台東地區粗放栽培的一種耐乾旱植物。文獻證明洛神葵萃取液富含花青素、多酚、維生素C等具有抗氧化活性的物質,對預防醫學甚有助益。實驗結果發現:固液比1:20、加熱萃取溫度100℃、萃取時間30分鐘(pH 2.26),為洛神葵花青素萃取之最適條件,可萃取出最高之總花青素含量為119.8 mg / 100 ml。在100℃加熱萃取60分鐘可萃取得總多酚含量為449.2微克/毫升、DPPH之清除能力為30.18%。由此可知洛神葵萃取液不僅富含花青素且有極佳之抗氧化能力。 為了增加洛神葵之加工應用性,實驗選用吉利T粉為膠凍材料、以吉利T及細砂糖之添加比例為變因製作洛神葵果凍。官能品評得知:細砂糖15%、吉利T 4%及細砂糖20%、吉利T 4%的果凍成品喜好度最高。