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第三名

風生水起-直立式風力魚塭曝氣器之研究

雲林沿海地區的養殖漁業,每每因為風災停電而飽受損失,有鑑於此,我們想設計不需電力的增氧設備。於是我們想到應用簡單機械結構、輪軸、齒輪等元件,成功的組裝了一台運轉良好的風力驅動曝氣裝置,將風力直接轉為機械動能,並透過實驗測量其性能與相關參數,找出了最佳化的風葉片寬度、受風角度與葉片數量的組合,水中溶氧量的測定。並且也將此裝置實際至野外漁塭測試,證明了本裝置的可行性。 我們的研究對於魚塭的養殖用戶而言,可以節省了大量電費及降低設備的成本,是魚塭的養殖用戶的好幫手,我們的創作免外接電、更環保、更綠能也能提升安全,希望我們的創作-直立式風力魚塭曝氣器能為世界環保更盡一份心力。

深負孓技-大負子蟲捕食與繁殖行為之探討

大負子蟲主要以嗅覺與振動來感覺獵物,捕食方式主要採坐等方式,飢餓、獵物密度低或獵物在一定範圍內時可能主動出擊,也會在水域的底層翻攪取食。前、側、後方攻擊距離分別約3.8cm、2.5cm、1.1cm。活動深度可達233 cm,捕食範圍深廣。 雄蟲會在水面起伏求偶,以模擬雄蟲求偶機實驗時,發現振動幅度越大、振動距離越近、有背卵振動對雌蟲有較好引誘率與繁殖行為完成度。振動頻率愈高雖然引誘率愈高,但繁殖行為完成度仍以每秒約2-3下較高。 產卵時雄蟲會以氣泡讓卵接觸空氣。雄蟲背卵後會減少取食,且卵越成熟越容易到水面讓卵曝氣。 棲息縫隙的習性可能有助於蓮花種子的傳播,可做為孑孓與福壽螺的生物防治昆蟲。

青出於藍-靛藍的快速建藍及創意藍染

藍染活動令人驚奇,但如何染的好?光評肉眼沒有客觀標準。本研究用ImageJ軟體進行顏色分析,利用量測染布色相值H、飽和度值S,能有效分析染色效果。並藉此找出快速建藍最佳比例配方:以0.4 g染布為例,將1.1 g泥藍溶解在pH=13的10 mL鹼性溶液中,加入0.7 g保險粉建藍所得染液,其染後顏色與傳統染液相比,飽和度提升120% (34%→75%),且時間效率增為3倍(30分鐘→10分鐘)。 我們設計「夾鏈袋藍染法」不須大量染液,也不怕髒汙,染布效率高且效果好,達到減量減廢的環保趨勢。更研發「藍染筆」,能在紙上體驗藍染有趣變色現象。我們更將實驗結果應用在氧化還原課程中,讓同學一節課就染出漂亮的藍染作品,具體結合文化和科學,更在傳統中注入一股環保潮流新契機。

蝶豆花與風茹草萃取製備抗氧化抗UV乳液

本實驗探討以蝶豆花及風茹草的萃取液,以不同比例混合調配成防曬乳,並以儀器測量各混合比例的防曬係數,以及比較各混和比例的抗氧化活性高低。市售的防曬乳多半會加入化學添加物,皮膚在短時間內雖能具有阻擋紫外光效果並可產生光澤,但也會加速肌膚老化,長期使用可能會累積這些物質於皮膚上,實驗目的是希望以自然的素材,例如以蝶豆花及風茹草萃取物中的天然成份,調配出同時可具備抗氧化活性及防曬(抗紫外線)效果的防曬乳,搭配分光光度計以及自製的紫外線強度檢測裝置測量出兩者混合的最佳比例,並將最佳比例製成的防曬乳與市售防曬乳進行抗氧化活性及抗紫外線能力的比較,如能接近市售防曬乳的上述效果,即達到本實驗的探討目的。

如「膠」似「漆」-台灣淡水渦蟲黏液黏性及抗菌功能分析

本研究探討渦蟲爬行黏液應用功能。以化學及物理方式分析渦蟲爬行黏液黏性,確認其應用於仿生材料可能性,化學分析利用高濃度膠片及常見醣蛋白染色法PAS與過點酸硝酸銀染色,並以銀染分析做對照,發現渦蟲爬行黏液醣蛋白分子量為15~10 kDa及低於5 kDa部分。物理分析利用自製落球及斜坡實驗,發現渦蟲水溶性黏液黏度為2.7mm2/S,非水溶性黏液具黏滯性使鋼球於斜坡實驗中減速。再來分析渦蟲黏液抑制環境菌能力,探討其開發為抗菌塗料可能性,初步發現渦蟲爬行黏液中含有細菌,並使用無菌過濾渦蟲水溶性黏液進行抑制環境菌實驗,發現其對曝氣水中所收集到的4種革蘭氏陽性球菌產生抑制效果。未來將分析渦蟲黏液中醣蛋白種類及黏液抗菌機制。

揭開自製鋁空氣電池讓風扇連續轉動十個小時的秘密--電池效能提升之研究

鋁空氣電池是過去科展研究過的題目,但利用備長炭製作的電池是否能重複使用,能讓風扇馬達運轉時間可以多久,以及如何增加鋁空氣電池的放電效能等問題,在過去的報告中並未深入研究,故引發我們研究的動機。在一系列的實驗下,我們歸納出五點發現:一、導電性好的備長炭,所製作的鋁空氣電池效能會較好。二、備長炭製作的鋁空氣電池,備長炭可以重複使用。三、備長炭濕度稍高,鋁空氣電池讓風扇馬達運轉的時間較長。四、鋁空氣電池的運轉需要氧氣,增加氧氣濃度可以提高電池效能。五、透過補充食鹽水改良的設計,會提高影響鋁空氣電池的效能讓馬達風散連續運轉超過十小時,電量相當於兩顆三號碳鋅電池,此結果希望對發展環保電池有貢獻。

「烯」金焦點

可折疊手機是目前熱門議題,目前市面透明導電薄膜產品價格都不便宜,尤其是以銀為主要的導電材料,而銀雖導電佳但也因金屬透光性不佳,而無法有效製作透明導電薄膜,因此我們想找尋便宜又有不錯導電能力的複合材料來製作相關產品。根據文獻顯示,石墨烯有著高透光性、質輕、導電性佳等優點,因此適合做此研究。本研究結果顯示:我們利用氧化還原法,有效製作導電性佳的石墨烯,再進一步與奈米銀進行複合。在10%石墨烯:1%奈米銀有著高透光性及導電性的特徵,最後利用PMMA及PEDOT:PSS作為添加物材質,可製成可撓式的透明導電薄膜。

瞞是情?謊是愛?善意說謊與同理心的關聯研究

說謊,是生活中的常見現象。在每個人的成長過程中,或多或少都曾為了不同目的而說過謊。過去主流研究認為:只要是說謊行為,無論動機為何,都代表較低的同理心特質。但本研究認為,並非所有類型的說謊都是如此,基於體諒和避免傷害他人感受的善意說謊,應不是代表較低的同理心特質。因此,本研究以問卷和量表檢驗善意說謊行為與同理心兩者間的關係,發現兩者間存在正相關──善意說謊行為的傾向越高,代表同理心特質也較高。本研究希望這樣的發現能夠讓人們因體諒他人而說出善意謊言時不再感到內疚,也希望能為說謊與同理心的相關研究開啟更多可能。

探討豉甲外型對下潛運動的影響

豉甲為棲息於水面的昆蟲,中、後足為扁平槳狀的游泳足,體長約17mm。在水面上快游速度達1.08 m/s,潛游時速度約0.57 m/s;豉甲潛水平均速度約0.83 m/s,下潛僅需41 ms。以Ansys模擬豉甲潛水,發現會在背部隆起與腹側形成壓力差,產生向下的作用力以利其下潛。製作隆起高度比例不同的模型,發現在破水時,1與1.5倍的法向作用力較小,入水後1倍的作用力矩較大,使其更快旋轉向下潛。施力的角度越小,破水時法向作用力也越小,但不影響作用力矩的大小,模型的形狀、運動狀態才是影響作用力矩的主要因素。下潛時蟲體先具一定大小的初速度,有助於下潛,破水時速度越快總作用力越大,但作用力矩正比初速的2.1次方,速度越快使其更快旋轉,令用於下潛的有效分量提升。

智能菜圃~利用多元控制及AI辨識技術協助蔬菜種植之研究

本研究主要探討不同土壤濕度、照度及施肥頻率等因素對蔬菜生長的影響,從研究發現若能在蔬菜不同的成長期給予適合的成長環境,可以達到促進蔬菜良好成長及節水的功能。另外本研究亦利用AI影像辨識功能,辨識出對蔬菜可能產生危害的鳥類或昆蟲,開發出一種裝置來驅趕這些害蟲,實驗結果確實能達成此一目的。故本研究結果若能運用於蔬菜的裁培上,一定能夠促進農業種植的發展。