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第二名

空氣鳳梨毛狀體降低空汙之探討

本研究主要是探討空氣鳳梨葉子作為清淨環境空氣和降低PM2.5濃度以及物理性微粒的功能。為了解空氣鳳梨的吸附能力,我們先測量空氣鳳梨的滯塵能力,發現高居室內植物滯塵能力第二名:其次是測量植株能否降低線香微粒濃度,發現其葉片具有減少懸浮微粒的能力,顯示其具有空氣淨化效果;猜測上述能力應與毛狀體結構有關,於是著手測量去毛後的吸附能力,得知毛狀體是影響吸附能力的關鍵。接著我們學習Image J操作,進一步了解空氣鳳梨在各部位的吸收能力及運送途徑。透過影像分析,推測微粒的路徑為葉基→葉中→葉尖。最後探討吸附微粒後植株與對照組的抗氧化能力,發現實驗組明顯降低,說明微粒會對空氣鳳梨造成氧化壓力並影響生理代謝。

廢棄柿皮與汙泥發酵產氫之研究

本研究旨在探討廢棄柿皮與汙泥發酵產氫之可行性及最佳發酵條件。結果指出石柿(Diospyros kaki cv. Stone)與汙泥分別預加熱後依1:2比例混合,加入改良培養基,調整pH值為8並於環境溫度35°C下發酵為最佳條件。修正岡珀茲方程式擬合結果指出每公克柿皮可產生24.32毫升氫氣(R2=0.9990)。此外,等比例放大之發酵規模倍率與產氫能力呈正相關,若以足量柿皮發酵量產氫氣,可以相近效率大規模產生氫氣。本研究亦根據全臺每年廢棄柿皮量推估氫氣產量,並探討計算成本的方法,結果皆顯示廢棄柿皮發酵產氫具一定可行性。此方法可有效轉換大量廢棄柿皮為再生能源,具高度發展潛力。

開闔有度聚散離奇

在「拼組相同剪刀、剪刀組能完全開合」條件下,我們發現若4段臂兩兩等長,則能拼出直線行進剪刀組;若 軸心不在2臂中點,則能拼出弧線行進剪刀組;若4段臂不全等長,則能拼出斜線行進剪刀組。 將弧線行進剪刀組頭尾相拼,形成封閉剪刀組,當其剪刀間形的變化是三角形時,內圈會圍成正n邊形,我們能依此算出在平面中,拼成封閉剪刀組所需的剪刀數量。在彎曲臂剪刀部分,只有當彎曲臂夾角皆相等,且夾角為正n邊形一內角度數時,才能拼成封閉剪刀組,其能在平面中朝圓心、圓周作變動,但不能像直線與斜線行進剪刀組般能無限網狀拼組。 拼組、操控剪刀組能增加面積、體積或折疊縮小,將此應用在太空科技中,能節省運送太陽能板的空間。

馴風高手

本作品研究在於設計製造出一款能裝置在一般窗戶外側的“智慧型導風機”來引導室外自然風進入室內,以增加室內空氣的流通,構想是依操作者個人對進風量之喜好感受,設定按鈕電動驅動左右兩片導風窗板外推至適當角度後,再由風向感測器偵測出當下的風向數據,透過Arduino程式運算控制左右兩片導風板的葉片組,依不同風向進行一開一合的動作,讓側向風亦能導入室內,使得室內的空氣流通得到最大化,藉以改善室內的空氣品質。

二硫化合物交聯核酸在癌症藥物的應用

化療為癌症主要的治療方式,對正常細胞常造成副作用。為了讓化療藥對癌細胞具選擇性,利用希夫反應的原理,將核酸的醛基和二硫化物的一級胺形成共價鍵結,來設計本實驗。先用鹽酸讓核酸露出醛基,再和二硫化物的一級胺進行交聯。因為癌症細胞內的穀胱甘肽量高於正常細胞,可催化二硫化物的雙硫鍵,使其斷鍵,而釋放出裡面包覆的化療藥。搭配乳化反應,藥物載體在電子顯微鏡下為球型,粒徑是 55.89~115.7奈米,界面電位呈現負電。隨著 pH 值 3 往 10 變化,粒徑有變小和電位變更負的趨勢。載體在與兩種正常細胞共同培養後,呈現高存活率,顯示對生物體無毒。在模擬癌症的微酸環境中,二硫化物載體,相較於對照組,可釋放較多的化療藥。

消化或循環?扁蟲往復式消化道之發現

扁形動物蚵蛭已知有捕食消化的描述,但對研究價值更高的野生扁蟲相關文獻卻極為稀少。本研究以台灣近水域常見的網平扁蟲 (Paraplanocera oligoglena) 為對象,探討其捕食與消化行為。確認網平扁蟲為廣食性礁岸海域石下多種腹足類物種掠食者,覓食分攻擊、捕食和消化三階段,且僅捕食活體,為非腐食性生物。首創活體動物消化道觀測技術,以染色手法觀察網平扁蟲高迴數分枝的消化道,發現三種類別:枝狀管、盲管與循環管。藉動態影片追蹤食物進入扁蟲消化道後的移動,發現分節運動與蠕動現象,進一步分析其收縮頻率與運動方向,觀察到未曾報導過的雙向蠕動現象,確認消化道運輸模式為非循環的往復式蠕動。期望未來持續了解更多物種的消化腔,並提供野外族群追蹤的可能性。