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換”屋”方程式—綠色細螯寄居蟹Clibanarius virescens之生態與殼戰研究

綠色細螯寄居蟹(Clibanarius virescens)是潮境潮間帶常見的一種寄居蟹,透過每月穿越線調查與方框採集實驗,發現牠們聚集出現與繁殖有很大關連。三-九月是牠們的繁殖季,母蟹體型小但數量多,且會有將近一個月的抱卵。 裸蟹選殼會以空間優先考量,過大過小都會想更換,小體型的多半選擇海蜷螺殼,大體型的則會以珠螺、鐘螺為主。殼戰要發生必須有一些共同存在的條件:1處在容易碰到的環境;2本身殼內空間不足或有破損;3體型比對方大;4對方的殼是自己喜歡的。殼戰行為模式:檢查-口對口-攻擊-出殼-換殼-離開,需在雙方獲利情況下,才會有較高的換殼機率。 透明的3D列印螺殼,雖然有助於了解殼內行為探究,但仍無法取代天然殼,天然螺殼還是牠們最好的家。

智慧型平行墊塊

在銑床加工時,必須將工件敲打至與平行墊塊貼齊後才能接續加工,但目前只能靠手感去敲打,這是很空泛的。我們在專利局檢索平行墊塊,發現並無可以清楚顯示是否有貼齊平行墊塊之裝置;我們利用金屬導電之特性,設計製作出可清楚顯示哪邊不平整的智慧型平行墊塊,經測試與實做後,其夾持時間大幅減低三倍以上,且當指示燈全亮時,工件平面度皆能控制在0.015mm內,是相當精密的夾持。 在使用智慧型平行墊塊時,可參照LED指示燈之狀態,哪個相對應邊沒亮燈就輕敲哪邊,待四個感應點之LED指示燈全亮時即可進行加工。智慧型平行墊塊將完整指示出翹起的地方,使初學者也能進行快速的夾平工件,輕鬆地達到師傅級的精密程度水準。

弧塔中的提琴手─清白招潮蟹 Uca lactea

有一次戶外教學到達雙春海濱公園,在泥灘上發現一隻隻可愛的小白蟹在洞口中進進出出,十分有趣,吸引了我的目光,便決定針對清白招潮蟹做詳細的觀察研究。

利用系列光點強弱變化測定星等之方法

約半年前,我發現單一光點斜向進入普通平面玻璃鏡面後在玻璃介質內會發生多次折射反射現象,在該鏡面上形成一系列可見之光點。旦自第二光點以後亮度逐漸減弱。又該系列中光點個數與光源強弱成正相關。故聯想到若將普通天文望遠鏡中之天頂稜鏡換裝成該種(普通)平面玻璃鏡後,應有相同效果,即可用來判別星等。一一經試行改裝後,在普通天文望遠鏡中觀測任一星體均可見一系列之光點。且光點數確與星體亮度成正相關,即較亮之星體在望遠鏡中分散成可見之光點較多,較暗之星體可見光點較少。

雷公之鎚落在何處─探討影響閃電分布的因素

閃電在陸地和海洋何者較多?在高山或平地何者較多?我們希望藉著這個研究,為自己,也為想知道的人,提供一些可能的答案!

粟之高禾─探討小米不為人知的耐鹽機密

隨著全球變遷,能在極端環境下生存的作物,是大家未來共同的救命藥。臺灣原住民長 期種植小米,雖產量不高,但保存了古老種源。將小米和稻米種植在鹽逆境下,我們觀察到 小米的根長、葉長及側根生長狀況都比稻米來的好,且小米有花青素累積的現象。就氣孔開 閉機制來說,小米在較低鹽濃度時就能關閉氣孔,稻米則否。而深入探討其耐鹽機制後,我 們瞭解到小米體內過氧化物質累積、過氧化酵素活性(POD、CAT、APX)及滲透壓調節相關機 制(脯胺酸、澱粉酶)上都與稻米有程度上的明顯差異,皆提升了小米在鹽逆境下的生存能力。 期望接下來能針對這神奇而珍貴的小米種源進行更深入的探討,為氣候變遷下日益重要的作 物育種做出些許貢獻。

神來之手-自動繪圖機設計與探討

一個好的路徑規劃演算法應該為機器爭取最少的運作時間、盡量減少機器傷害,並且同時達到最大目標效果。為了找出最佳演算法,本研究嘗試各種不同的演算法,並試圖在不同的幾何圖像中表現其最佳路徑特性,並融合各種不同演算法的特性,希望藉此找到更具有效率之演算法。於實驗中本研究藉由模擬軟體進行初步分析,再以繪圖機做實際比對分析,找出各種可能影響輸出成品之因素,並且找出不同演算法對於不同幾何圖案的相適性關係。 本研究之特色在於所使用之軟體、韌體、硬體皆由本研究開發而成,能以最直接、最簡單、未經過優化的原始狀態進行分析,以深入探討演算法對於繪出圖形之影響因素。

水波全像法

全像攝影(Holography),是運用光波干涉性質,來呈現物體影像。干涉是波基本性質因此我們嘗試改以水波當波源,經過全像攝影相同過程來呈現物體影像。 我們將訊號產生器產生訊號一分為二,一個接到振動器產生水波,用光感測器接收相當於全像攝影物體波,另一個訊號直接以電壓感測器測量作為一虛擬平面參考波,將兩數值相加模擬物體波與參考波干涉,得到一數位化水波全像片。然後以程式計算虛擬平面參考波通過水波全像片,全像片上各個點波源相互干涉結果,成功將影像重建出來。然後討論影響影像重建變因、鑑別率,最後我們將不同位置物體影像一層一層顯示達成斷層掃瞄效果。水波全像法是我們自行獨力發展出來,以關鍵字搜尋並沒有發現類似實驗。

水清石見浪淘淨—水庫水力旋流排淤之探討

為改善台灣水庫淤積問題,轉變水庫泥砂淤積問題成為永續資源,使水庫產生長期效益,本研究採旋風吸塵器概念製作結構簡單的水力旋流分離裝置,可在水庫供水時同時排淤,並運用虹吸引水方式抽取淤泥,以高度、管徑、圓桶長度作為影響旋流分離的主因,經實驗發現,改變此三項變因可影響流速進而影響分離率,實驗中可有效分離99%河砂與97.5%白河水庫淤泥。 從模擬水庫排砂的實驗中,探討淤積粒徑的分布區與不同水力排淤工法的效益,依實驗結果得到水力旋流分離適用於水庫中上游粒徑大於黏土的淤積,水庫下游可搭配排淤隧道排出較難分離的黏土淤積,兩者搭配使用清淤將可不再受天候限制,並可蓄清排淤達到節能減碳的效果,延長水庫的壽命並降低原水濁度。

五堵地區酸雨的成因與影響

上學期開學時,小小氣象台由本班四位同學負責,其中雨量器要做觀察和記錄,在觀察過程中我們發現有時雨水好像很髒,會挾帶一些污黑的小顆粒。我記得曾聽人說雨水會像蒸餾水一樣乾淨,因為水自地面蒸發成水蒸氣,遇冷再降下來,怎麼會有不乾淨的顆粒呢?而且媽媽也說常淋雨會變成禿子。為什麼呢?我們就去請教老師,老師說:「因為雨水被空氣污染,形成酸雨;酸雨不只是使人掉髮,對其他動物、植物、建築物等都會造成危害。」 在大自然中,雨水對整個生態環境扮演一個重要而有助益的角色。我們常說「天降甘霖」,大地萬物需要雨水的滋潤,但是當老天不再下甘霖,而是降酸雨時,萬物將受到什麼樣的影響呢?為什麼甘霖會變成酸雨?酸雨到底是什麼?我們學校附近會有酸雨嗎?這一連串的“為什麼”,使我們興起研究的興趣。