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第一名

蟹蟹大胃王-雙扇股窗蟹的動態變化與覓食行為研究

本研究在探討雙扇股窗蟹的動態變化與覓食行為,研究地點為挖仔尾自然保留區,時間從2013年4月至2014年6月,共進行15個月。主要觀察土質、月份、氣溫、分布區域、潮汐對於雙扇股窗蟹的蟹洞數量、公母蟹比、抱卵、覓食行為的影響。其次為觀察雙扇股窗蟹覓食行為的特殊性與其他蟹類的比較。研究結果:氣溫對於雙扇股窗蟹的動態變化影響最大,月份不同對公母蟹數量、母蟹抱卵數量的動態變化影響最大,不同區域差異因素取決於潮間帶的穩定性,土質對於雙扇股窗蟹的動態變化影響為長期因素,潮汐大小對於雙股扇窗蟹的動態變化則為短暫因素。雙扇股窗蟹覓食系統、擬糞堆積、擬糞丟棄、覓食路徑與其他蟹類差異很大,是沙地上的「大胃王」。

纜纜升起 震震有辭-地震與纜車的邂逅

本研究主要探討纜車在地震時的晃動情形,並嘗試設計抗震裝置。研究結果如下:一、纜車車廂重量較輕者,位置越近塔柱晃動時間越短,但是晃動幅度較大;重量較重者,位置越靠近塔柱晃動時間越長,晃動幅度較小。二、纜車個數越多時,從晃動開始到結束時晃動時間有縮短趨勢。三、纜繩上揚角度須維持適當,以減少纜車於地震時晃動時間。四、塔柱高度過高或過矮,晃動時間較長。五、纜車重量不同,在水平震動和垂直震動時,晃動時間皆有峰值出現。六、抗震設計的部分目前認為於纜車加裝吸震彈簧是較為可行的方案,也是未來值得我們繼續研究的部分。

「囪」破「風」鎖線-學校斜屋頂排熱效能之探究

學校為了解決屋頂伸縮縫漏水問題,在前棟建築頂樓及原空中花園位置修建了斜屋頂。斜屋頂完成後,雖然我們有了美觀的建築,但炙熱的陽光照射在黑色的塑鋼屋頂,在屋頂下形成悶熱的空氣並封鎖住了,設置的通風口卻因位置過低無法發揮功能。這悶熱的空氣最後由較高的連接後棟的通道流向鄰近的教室(B405)及上、下樓層的樓梯間並停滯,形成此三處的溫度遠高於他處。在模型屋頂上設置煙囪式或聖誕樹形屋頂可有效導出熱空氣,因熱空氣上升的煙囪效應自然排出熱氣,使學校增添零汙染節能的綠建築。

表面張力應用於尿液體積定量及細胞回收率之探討

本實驗利用3D印表機配合ABS材料印製特殊構型之表面張力閥,將其應用於尿液癌細胞病理檢驗操作程序(簡稱表面張力閥法),最後比較表面張力閥法與目前使用的真空吸引法於移除上清液後所保留的定量體積變異性與尿沉渣細胞回收率。經實驗證明,表面張力閥法對於保留定量體積應用於二次純水的變異係數為3.3%,應用於尿液品管液的變異係數為5.1%;真空吸引法對於保留定量體積應用於二次純水的變異係數為4.5%,應用於尿液品管液的變異係數為17.0%。兩種方法對細胞回收率的影響,於紅血球與白血球並無顯著差異,但真空吸引法於上皮細胞有較高的回收率。ABS表面張力閥體積定量效果較為穩定,但因列印精度的影響而造成表面粗糙,進而導致細胞回收率不如預期。

miRNAs在光形態發生中的影響

當幼苗從土壤萌發接觸到陽光時,會產生生理上的變化以適應環境,稱為光形態發生。microRNA是一種轉錄後調控因子,可以幫助植物適應環境的快速變化。因此我們推測microRNA在植物的光形態發生中可能扮演一個很重要的角色。在實驗中,我們選擇阿拉伯芥 (Arabidopsis thaliana) 作為測試對象。為了驗證我們的假說,我們從實驗室先前的次世代定序結果,選出可能的候選miRNA-target pairs,再透過北方墨點法 (Northern blot) 和即時聚合酶連鎖反應 (Real-Time PCR) ,確認microRNA和其目標message RNA在植物光照後的實際表現量。最後我們選擇miR396s和miR858s,因為其表現量在北方墨點法的結果中是受光調控的,而且從即時聚合酶連鎖反應的數據,我們可以看到miRNA和其目標基因 (mRNA) 的量有明顯的負相關。接著,我們藉由突變株的觀察,了解目標基因 (mRNA) 的缺失對植物生長的影響。為了進行光形態發生的表徵觀察,我們篩選出含有同型T-DNA插入子的植株。目前,阿拉伯芥幼苗在缺少MYB6和GRF7時,對於光的刺激較敏感,像是花青素及葉綠素的量較多、具有較大的子葉。由於我們無法取得miR858的突變株,而且在同一microRNA家族內會有functional redundancy的現象,使我們挑選的microRNA的功能被削弱。因此,我們將target mimicry 的construct引入。此外,我們也正在篩選MIR396B和MIR858A的過度表現株。我們會利用這些突變種進行光形態發生的表徵觀察。透過研究與觀察光形態發生的表徵,我們可以找出miRNA-target pairs在光形態發生中的調節功能。

真的全自動-全球免設定日光追蹤系統!

陽光要直射太陽能板才有最大的發電量,現在太陽能板不是固定式的,就是用電腦程式輸入當地太陽軌跡來追蹤太陽。可是每個國家太陽軌跡不同,如果機器搬到其他國家就必須重新設定,所以我們想讓機器免設定自己就可以追蹤太陽。 實驗發現:陽光是平行光、照射太陽能板角度不同發電量也不同。所以我們把兩片太陽能板架起來,這樣太陽一移動,兩片太陽能板出現電量差,就能帶動太陽能馬達,直到兩片太陽板中心對準太陽,電量差消失就停止,實驗發現兩片太陽能板夾角65度效果最好(P.7)。 另外我們用彈簧和金屬吉他弦設計的開關來控制強扭力馬達,解決太陽能馬達不夠力的問題(P.13)。希望這個構想可以用在屋頂上的太陽能板,讓大家時時刻刻擁有最大的發電量。

喔『葉』-皇宮菜在缺水逆境的適應研究

本實驗研究數種夏令作物反應乾旱逆境的生長狀況,發現皇宮菜可以對水分變化做出快速的調整反應,隨不同缺水程度氣孔密度明顯增加,氣孔係數也有提高趨勢,而且嚴重乾旱下藉氣孔簇形成以減少水分蒸散。當水分逆境解除之後,氣孔簇發生率會下降,回復正常生理的趨勢,氣孔簇的出現可能與外界環境信號有關。皇宮菜透過生理、形態的變化以因應外界環境水分的改變,來維持光合效能又有效地防止水分流失,達到基礎生理需求以適應逆境,此研究探討土壤水分對作物生理與生長發育之影響,以了解作物於水分逆境下之可能生長模式,作為因應氣候變遷應用於農作物土壤水分管理之節水參考可能性。

挖掘運動研究與操作改良

時機歹歹,工作愈來愈難找,社會新鮮人的平均薪資每每下降。但您知道嗎?有許多傳統產業相當缺人,且薪資誘人,這些工作的資深人員通常稱為「師傅」。但這些工作的特性是「辛苦且需技術性」,年輕人要學習「師傅」的技術,通常需日積月累的經驗才能出師,這段學習時間長且辛苦,無法撐過煎熬的新人退出,自然形成產業人力斷層。 重機械挖掘機是一個典型的例子,操作挖掘機需要靈活的反應與操作經驗,入門新人操作動作較慢、施工結果有落差,會造成整體施工進度壓力。本研究希望能擷取前述「師傅」的技術經驗,融合到智慧型輔助系統上,以縮短入門技師學習時間、降低入門門檻,以期減小產業人力斷層,增加就業機率,也增加整體工程效率。

「虛實」之間「旋轉」乾坤

我們延伸、拓展研究「方轉」摺紙,發現能摺出「N轉」的條件為:1.∠φ+∠θi=180°,2. 0<θ_i<α,∑i=1^n ai sinθi ≤2A,3.虛線要朝同一方向。我們也將實、虛線全平行的n個翼做線狀與網狀拼組,若1.翼的實、虛線共用,2.連接的實線長度夠兩個正n邊形可壓平旋轉 的空間,則能拼組「N轉」,其樣貌取決於正n邊形的形狀、大小、θi角度、連接的實線長度,我們可以依此設計製作,呈現具有規律性的數學之美應用於生活中。

非「糞」之享~麵包蟲糞的應用探討

麵包蟲常被當作餌料或新興環保生物,研究指出幾乎什麼都吃,但經過一再實驗印證並非如此,飼養後所產生的蟲糞是另一個問題,除了可以當作肥料;我們想找出更多其他的可行性﹔是否也可當作再生材料,經由實驗探究可行性: 1. 蟲糞會受到不同食材影響而有不同的料源性質。 2. 蟲糞適合當作1.5cm以下,稚魚或小型魚、觀賞蝦的飼料。 3. 蟲糞可當作肥料化、飼料化與材料化的應用。 4. 蟲糞製成花盆或魚菜共生餵食,使植物生長良好與添加人工肥料生長差異不大。 5. 蟲糞優點: (1)蟲糞漂浮性高與溶失率低。 (2)沉底後水質污染速度低於飼料且可分解。 (3)稚魚攝食率高,減低剰食率達20%。 6. 黑水虻吃農畜廢棄物,麵包蟲解決葉菜、果皮廚餘,共同達成零廢棄物的友善再生循環。