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第一名

菌菌有味—真菌及塔粉綠尺蛾幼蟲食草選擇之探討

本研究主要探討塔粉綠尺蛾食草選擇與其葉內真菌之關係。觀察培養四種植物(烏臼、鵝掌柴、白匏子與島榕)葉內真菌,以真菌生長、菌絲與孢子形態辨識真菌種類。當我們以烏臼葉內間座殼菌屬(Diaporthe sp.)真菌與不同植物放在一起時,幼蟲有取食原為非食草的白匏子葉片,而島榕則有嘗試啃食之現象;此外,飼養過程中我們發現取食烏臼的塔粉綠尺蛾幼蟲糞便較其他種幼蟲易長出真菌,進行幼蟲糞便與消化道真菌培養後,皆有與葉內真菌相似的菌體形態。我們推測烏臼、葉內真菌與塔粉綠尺蛾間的交互作用關係之一可能為:烏臼透過葉內真菌誘使塔粉綠尺蛾雌蛾前往產卵,經幼蟲食用葉片後所排出之糞便以作為葉內真菌傳播的媒介。

圖形中的奧妙─特徵矩形論

我最近和同學在玩益智遊戲時,突然發現棋盤上的格子,四個角落部是同色的,而在生活上我們經常也可以看到不同顏色的小正方形磁磚中有許多這種四個角落同色的大正方形。這樣的發現引起了我的好奇,因此展開我的研究之旅…。

依「山」傍「水」好空氣?-「氣」捕社區汙染源

本校依半屏山、傍水泥廠,每到了春秋冬季除了紫爆的PM2.5汙染,更是不時聞到刺鼻的臭味。當我們發現水泥廠噴出大量白煙時,本校頂樓的微型氣象站PM2.5數值就會激增,足見所噴白煙含有粒狀汙染物。 從模擬地形季風風向的乾冰實驗,發現無風時水泥廠周圍CO2濃度增加,在不同季節的風向中,東北、西北、北北西風亦會依著半屏山地形將上風水泥煙霧帶到社區周圍及山腳區域。從不同煙囪高度模擬實驗,發現煙囪高度超過山的高度時,CO2濃度明顯降低。 從各地雨水、落塵蒐集檢測結果,發現本社區及下風處區域所測得的pH值均大於本市平均值,足見水泥廠所飄出之鹼性粉塵嚴重影響社區環境。 因此除了希望工廠改善排放設備,也建議增加煙囪高度,降低對鄰近社區的汙染。

相對運動

在觀察一些幾何圖形的過程中,引發了研究的興趣,從中得到了一些領悟很想把它發表出來。

變形Chebyshev尋蹤記-連續函數與多倍角公式研究

本研究考慮的主要問題: 若非常數之連續函數f滿足∀m∈N,∃P(x)∈C[x] s.t.f(mx)=P(f(x)),其形式應為何? (一)、若考慮函數範圍為解析函數,則f(x)的形式必為下列三者之一: (1).axn+b (2).akxn +b (3).acos⁡(kxn)+b,其中a,b,k∈C、n∈N (二)、若將考慮函數範圍改為:連續函數f:[0,∞)→C,則f(x)之形式必為下列三者之一: (1).axk+b (2).akxn +b (3). acos⁡(kxn)+b,其中a,b,k∈C、n∈N

再度甦醒的大地

本研究以民國105年0206美濃地震引起的台南市大範圍土壤液化為背景,並與民國99年0304桃源地震(原稱甲仙地震)做比較,研究發現新化區的土壤液化區重複發生機率高,而且液化區域、噴砂量和噴砂土樣粒徑範圍隨震度變大(新化PGA=401gal)而增大。研究也發現不同顏色的噴砂是來自不同的地層深度(約2m~5m),甚至噴砂的裂縫也略有方向性(NE-SW),與地震震波傳遞方向近乎垂直。另外,由地震的震測波速圖譜可以知道本次液化深度可達20公尺,也與實際噴砂點符合,噴砂的力量(超額孔隙水壓)也可衝破柏油路和填土層。研究也發現液化的土樣平均粒徑(D50)大小與河流、舊河道或水域有關,約在0.10mm上下,由這些數據和現地的調查、訪問,或許可以發現一些土壤液化的訊息,也可以和已知的土壤液化潛勢圖資做比對。

神鰭魔力〝渦〞最行?!

本研究探討魚類擺動尾鰭,產生渦流與前進推力的關係。經測試與改良,製作能單純以尾鰭擺動前進的機械魚,並克服水中數據量測不易的困境,自製前進推力檢測裝置、水流流速偵測儀,也自製渦流製造機模擬魚體受力情況,希望找出尾鰭擺動造成加速的真相,結果如下: 一、魚以配速的方式擺動前進,速差越大,產生推力越大,前進速度也越快。 二、尾鰭擺動形成渦流作用於魚體,分為四個時期:單一渦流產生期、成對渦流產生期、渦流相遇期、合流期。 三、渦流相遇合流後,會產生強勁噴流,作用在尾鰭上是主要推力來源。 四、渦流重疊區越大,噴流強度越強,產生位置隨重疊區變小而往後移動。 五、噴流與尾鰭垂直方向夾角呈35度,有助魚體前進。

「陽極」變魔術,「鈦」舊換新 --以陽極處理法探討TiO2奈米管最佳形成與應用

在本實驗中,我們找出最佳生長二氧化鈦奈米管的電壓與電流,經退火後產生降解效果最佳的銳鈦礦相。利用陽極處理法在不同參數下找到生成二氧化鈦奈米管最佳降解條件,結果顯示,我們降解亞甲基藍在60 min內已超過50%,甚至在90 min 可達近100%,而我們所使用的鈦切片只有30 x 30 mm2大小,這表示,如果製作更大的鈦片,或是放入數量更多的鈦片,降解的效果更佳。實驗過後更自行組裝一台能夠有效降解的儀器。我們處理過程有三大優點:(1)製作二氧化鈦奈米管只在常溫下利用電壓供電,且不需要許多試劑或是複雜的過程,符合綠色環保。(2)降解過程十分快速有效,只要在紫外線照射下,即可以降解。(3)屬於固態表面催化,操作簡單易回收且重覆使用性高。

Experimental Study on Self-designed Multi-layer-tank Water Damper for Mitigation of Structural Response

自製震動台模擬建築物受力時的振動模式;另設計多層容器(Multi-layer-tank)盛水的液體形式阻尼器,探討Depth Ratio(水深/容器長)、振幅、Mass Ratio(水質量/總質量)對減振效應的影響。實驗方法以「振動參數」(週期、衰減係數、時間)量化減振效應。調整Depth Ratio使水自然擺盪週期(Tn)接近震動台週期(TV)(PR = Tn / TV≒1),易產生碎波現象(wave breaking),造成系統能量消散,減振效應顯著。震動台振幅越大,碎波發生可能性越高,減振效應也越佳。且當PR≒1時,Mass Ratio變化對減振效應影響不顯著;若PR≠1,當Mass Ratio = 4.63 %,減振效應最顯著。實驗證實調整多層容器盛水液體阻尼器的特定參數,可有效達到減振效果。

鬼斧神工─觸口附近的小褶皺探究

提起觸口,不禁令我們想起 ─ 天長地久。因為假日,爸爸常常帶我們到位於觸口的這兩座吊橋下遊玩。\r 有一次在無意中,發現岩壁上砂頁岩互層的地層中間,有許多彎曲的小褶曲,有的呈現 U 字形,有的是倒 U 字形,其至有的像躺下來的 U 字形。這些岩層,一會兒向東彎,有的一會兒向西彎,各種奇怪的形狀都有。回想去年上到「地層」這一課時,在課堂裡老師曾經提到「觸口斷層」,更引起我們強烈的心願,想研究這些奇形怪狀的東西。