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佳作

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。

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。

多功能電力壺~自製環保電池之研究

本研究利用銅鋅導電原理,探討水果汁或泥、酸鹼值等,影響導電的情形。而後測試家中常見水溶液,發現小蘇打水導電效果最好;接著更換金屬配對,從21種組合,找出鋅和不銹鋼的導電效果最好。 發現最佳的組合後,我打算以鋅和不銹鋼做為實驗材料。歷經五代的改良,以金屬串聯方式,克服電壓不足;以USB插頭及充電電池,達到充電效果;以鋅條纏繞不銹鋼筷的方式,結合環保與便利,設計出多功能電力壺。 我的多功能電力壺,只要調好鹽水倒入杯中,交叉放置不銹鋼筷和鋅條,接上USB插頭或是充電電池,就可以充電了。實測結果發現,多功能電力壺不但能讓蜂鳴器發聲,做為緊急求救所用;更厲害的是,能成功將手機充電,讓我覺得好有成就感!

數學公式

因為讀數論的同餘方程時,看到許多一元二次同餘方程的解法,又在不定方程中遇到ax2 + by2 = k 這樣的題目,使我開始思考這個問題。

「石」來運轉,神奇「墨」測-利用廢乾電池製成石墨烯口罩及其PM2.5、甲醛去除效率探討與應用

本研究利用廢乾電池中碳棒製成石墨烯,並探討去除PM2.5及甲醛最佳條件,最後成功應用於生活中製成多效合一的口罩。研究發現:①電壓愈高石墨烯生成量愈高、粒徑大小與工作電壓呈負相關、1.5M 硫酸為最佳電解液②石墨烯、氧化石墨烯去除粒狀汙染物PM2.5及PM10效應均優於活性碳,可取代傳統吸附劑③擴散吸附實驗中氧化石墨烯對甲醛去除率83.89% ④石墨烯:氧化石墨烯=1.5:1為最佳混合比例⑤呼吸箱模擬測試石墨烯-氧化石墨烯口罩濾片對PM2.5去除率,91.32%;甲醛去除率,92.06%效果良好⑥自製口罩滙集環保、健康、效能於一身。展望未來:為了永續生存,石墨烯口罩濾片及口罩應繼續開發研究,讓它能推廣使用,使台灣以環保著稱,成為名符其實的福爾摩沙,讓民眾更健康。

「清」出於「蘭」- 宜蘭地區之氣粒狀汙染物於不同時間尺度下之研究

雪隧通車後,宜蘭居民對於遊客增加及房地產價格飆漲有深切感受,而近年環保意識 抬頭、群眾更關切空污議題,我們當然也不例外。 我們以宜蘭、冬山測站為研究測站,並以空氣品質指標汙染物為研究對象,後以不同 時序作分析。其中,在逐時的研究裡,氮氧化物、臭氧受光化學反應的影響甚大;二氧化硫則較多來自於工業區的固定汙染源,並易受海陸風吹拂而影響其動向;而懸浮微粒及細懸浮微粒的逐時變化量並不明顯,但只要屬境外移入的沙塵事件發生,便會使汙染物濃度在2~3天內維持較高的狀態。 未來,我們希望將近來關注度頗高的議題「深澳火力發電廠的重啟與否?」納入研究,試圖探討其對宜蘭地區是否有重大影響,並提出相關建議。

一機在手、任意遊走~雲端NFC鎖

市面上的智慧手機,不管是 Android 或 iOS系統,愈來愈多支援讀取 NFC 標籤功能,已提供現代生活廣泛與便利的應用。本研究即以NFC技術出發,探討結合物聯網(IoT)與手機的應用,成功完成雲端智慧門鎖產品。研究的成果有:(1)透過LinkIt 7697的Wi-Fi 無線網路功能,可雲端記錄、管理、通知與開關門鎖;(2)可利用網頁、手機及NFC感應器等多種方式操作;(3)透過 LinkIt Smart 7688 控制版, 抓取Webcam影像,可遠端監看門鎖開關動作;(4)門鎖開關有異常情況時,可發出類似汽車警報器的警告效果;(5) 運用3D列印機提高產品製作效率,產品可快速組合且具美觀效果,適合應用於家庭或學校教室等場地。

孟氏定理之角元形式及其逆定理在凸多邊形之探討及其應用

此作品是針對孟氏定理比例線段形式之逆定理,角元形式和它的逆定理的探討,嘗試將其推廣到凸 n 邊形。把角元形式推廣到凸 n 邊形,我們用三角形面積公式及比例線段形式,解決此問題。為了使研究更完備,探討其逆定理時,意即當滿足比例線段形式或角元形式時,n 點能否共線?但我們發現它未必成立,而且我們也在奧林匹克數學的幾何問題一書中所提到三角形之孟氏逆定理發現它的證明錯誤,我們給了反例,並且加上條件,運用相似形及三角函數的基本性質證明出兩種不同形式之孟氏逆定理。對於本作品,也給了一些應用,如著名幾何問題─斯坦納(Jakob Steiner, 瑞士)定理,運用角元形式之結果給了一種新證法,而且也用比例線段和角元形式來解決幾何競賽題及角度問題。

e化設備節能掌控

由於家庭、學校、公司當中擁有眾多的資訊、多媒體及電器設備,而許多資訊、多媒體及電器設備不用時仍然是待機狀態或是不關機的狀態、這是許多媒體一再宣導和呼籲節約及拔掉插頭的活動、科技的進步再加上常常會使用到的家電控制或多媒體控制等操作,更因電腦網路的快速發展,將資訊技術融入遠距控制可以掌控這些設備、達成節能的目標。目前教育訓練、教學廣播系統、數位家庭、公司會議室皆走向複合功能之多媒體設備的形式,為了配合不同形式的使用需求,影音及多媒體設備更是必須齊全、因此在不同的需求下,採用傳統的控制方式(一個機器一個控制開關)來管理就顯得很不方便。而本系統能夠整合許多的電子遙控器達到簡單而單一化的目標。

智慧雲端、萬物聯網-3D魚飼料餵食器

本作品為一種架構在雲端物聯網服務上,透過手機APP雲端控制魚缸魚飼料投放的餵食器,適用於小型觀賞魚飼料的投放。我們使用聯發科技創意實驗室所製造的物聯網裝置-LinkIt ONE做為本餵食器的微電腦控制板,結合該公司所提供的MediaTek Cloud Sandbox(MCS)雲端服務,由手機的雲端APP經由無線網路雲端操控LinkIt ONE板子上的數位訊號輸出,藉由這個數位訊號啟動小型步進馬達,再經由步馬達轉動用3D繪圖軟體Sketchup繪製與3D印表機列印的魚飼料餵食器,達到由手機APP雲端控制魚飼料投放水簇箱的功能。