工程學

本研究透過JY61P六軸加速度陀螺儀與ESP-32S控制板，製作出球形水流流場監測模組，藉由Unity 3D軟體與C#程式編寫，擬合出水域的水流狀況，再搭配空拍圖與水域深度探測，進行水域模型的建立。在沙崙海水浴場水流模型，發現當水流由西南方進入模型時沿岸流會順著海岸線流入鳥喙地形，與本研究模擬出的水流流場相符，確認所設計之區域水流流場3D重建系統的可行性與準確性。若將水流流場監測模組連接GPS浮標，可方便回收監測模組並輔助水流流場監測，能探測更深、更廣的未知水域流場。 本研究建立的區域水流流場3D重建系統，可廣泛應用在未知水域的模型建立，發揮預警功能。在青山瀑布水流流場監測實驗中，發現在瀑布水潭中，不同的深度有不同的水流差異產生；且在不同位置可能會有斷層式的地形高低變化，因此在未知水域活動時，應注意水域環境狀況以確保自身安全。

本研究旨在設計基於毫米波雷達的數位物理實驗系統，用於精確量化彈簧簡諧運動。傳統物理實驗易受肉眼觀察與手動測量的誤差影響，本系統利用24GHz毫米波雷達結合自製電路板，進行即時、無接觸的運動測量。透過設計電路板、撰寫韌體訊號轉換程式，並進行數位數據分析，成功開發了靈敏的毫米波雷達系統。我們利用彈簧簡諧運動實驗驗證了該系統，觀察不同質量砝碼對彈簧運動頻率的影響。實驗結果顯示，考慮彈簧質量後，測量數據與理論結果的均方根誤差從0.62Hz降低至0.35Hz，顯示出系統的高度精確性及穩定性。本研究成功解決了傳統實驗中的量測誤差問題，以毫米波雷達技術實現了精確觀測。開源設計有助於推廣至學校的物理實驗室，為學生提供先進的實驗工具與數據分析經驗。這展示了毫米波雷達在物理實驗中的應用潛力，並為未來教學實驗提供了高效、低成本的解決方案。

近年來，作者觀察到餐飲業及飯店業引入自主移動機器人（AMR）提供服務，受到廣泛歡迎。不僅如此，隨著AI的風潮，愈來愈多產業引進機器人補足人力的空缺。就輪式機器人而言，麥克納姆輪具相對優異的機動性和運動靈活性，但傳統麥克納姆輪的行進模式只侷限45度倍數的方向。針對此限制，本研究分析傳統麥克納姆輪的合力方向，通過數學推導和實際控制方式的驗證，確認其18個方向移動的數學式，再利用ESP32－S單晶片的WIFI驅動控制系統，實現並驗證 合力分析結果 接著，進一步 建立 麥克納姆輪的全向 360 度直線移動的數學式， 並且用 PWM 脈波調變，實現全向控制。此外，分析地面材質對車子移動的影響，測試出麥克納姆輪適合的地面材質，針對誤差給出可能的校正方式以達更精密的控制。希望就本研究結果擴展未來的應用範圍及使用價值。

本研究是基於去年的 PBC(Protect Brain Cylinder)作品[1]，並根據評審指導將作品做了大幅度修改。相較於 PBC 需要一個額外的裝置，本研究僅須在手機相機前方，安裝光源處理模組，搭配本團隊開發的 App，即可清楚地拍攝出瞳孔影像。並經由 App 中的影像分析功能，即可在影像拍攝完成後的兩秒內完成分析， 並將結果繪圖呈現在手機螢幕上。偵測的時間相較 PBC，大幅縮短了 60%。 相較 PBC 僅能偵測患者瞳孔直徑對光刺激的反應速度。本研究除了大幅縮短偵測的時間外，在結果分析及應用上更有長足的進步，能判斷出以下的五種身體狀況： (1)瞳孔形狀 (2)虹膜脂質堆積環 (3)鞏膜血絲分布及比例 (4)水晶體混濁與白內障關係 (5)瞳孔直徑對光刺激的反應速度與酒測值的關係 本研究除了藉由偵測瞳孔來判定身體狀況外，更開發出了身體『傷口大小量化』功能。希望協助醫護人員一機在手，即可解決上列的臨床問題。

在真菌釀造過程中除了釀出需要的酒精、醋、醬油，味增，釀造後都會產生廢料：酒糟或酒粕改良性質後測試有作為木質黏合劑的潛力。我們選出 6 種菌種，透過破碎、離心、鹼裂解、酸中和與離心濃縮做出蛋白質膠，小量黏合能力測試結果選最佳的紅麴蛋白質與米麴蛋白質。參照 ASTM 標準壓縮負荷與拉力負荷法。 1.壓縮負荷法結果顯示紅麴蛋白膠抗剪強度為 156.1kgf，米麴蛋白膠抗剪強度為 51.3kgf，為對照組 82.2%與 27.0%。 2.拉力負荷法結果顯示紅麴蛋白膠抗剪強度為 88.1kgf，米麴蛋白膠抗剪強度為 40.2kgf，為對照組 195.1%與 89.0%。 實驗結果顯示紅麴蛋白膠在壓縮負荷法強度接近對照組，拉力負荷法強度顯優於對照組，在作為木材黏合劑選擇上提供一種天然且無毒的選擇。

中孔二氧化矽納米顆粒(MSN)由於其高孔隙率而適合成為藥物載體，可增加ul藥物的負載量。幾丁聚糖是一種帶正電的聚合物，用於修飾MSN表面，以達到強力的靜電吸附力，並進一步提高藥物負載能力，以及可持續併緩慢藥物釋放的控制。 MCM-41和 MCM-48型的MSN，通過 CTAB界面活性劑為模版，以溶膠-凝膠法制備。SBA-15型的MSN由 P123為模版製備。MCM-41 通過戊二醛的交聯進一步被幾丁聚糖包覆 (MCM-41-CHIT)。 利用 X 射線繞射儀驗證了所有載體皆是中孔洞的六方密堆積晶體結構。利用傅里葉變換紅外光譜，鑒定了烷基、胺基、和二氧化矽官能團，證實了表面的幾丁聚糖。 MCM-41-CHIT 的地塞米松載藥量為53.7%。MCM-41有突發釋放的現象，在 兩天內釋放出 80%。另一方面，MCM-41-CHIT中的藥物釋放，表現出恆定的釋放，五天後僅釋放出19.7%。 這項研究確定了MCM-41-CHIT 是可應用在粘膜吸附藥物遞送系統，可做為好的候選藥物載體。

中孔二氧化矽納米顆粒(MSN)由於其高孔隙率而適合成為藥物載體，可增加ul藥物的負載量。幾丁聚糖是一種帶正電的聚合物，用於修飾MSN表面，以達到強力的靜電吸附力，並進一步提高藥物負載能力，以及可持續併緩慢藥物釋放的控制。 MCM-41和 MCM-48型的MSN，通過 CTAB界面活性劑為模版，以溶膠-凝膠法制備。SBA-15型的MSN由 P123為模版製備。MCM-41 通過戊二醛的交聯進一步被幾丁聚糖包覆 (MCM-41-CHIT)。 利用 X 射線繞射儀驗證了所有載體皆是中孔洞的六方密堆積晶體結構。利用傅里葉變換紅外光譜，鑒定了烷基、胺基、和二氧化矽官能團，證實了表面的幾丁聚糖。 MCM-41-CHIT 的地塞米松載藥量為53.7%。MCM-41有突發釋放的現象，在 兩天內釋放出 80%。另一方面，MCM-41-CHIT中的藥物釋放，表現出恆定的釋放，五天後僅釋放出19.7%。 這項研究確定了MCM-41-CHIT 是可應用在粘膜吸附藥物遞送系統，可做為好的候選藥物載體。

本研究透過一步煅燒法，成功將天然檸檬酸及尿素，製備成環境友善之碳量子點（CQD，尺寸約 2.7 nm），其有良好水相分散性與窄半高寬之藍色螢光。接著，將塗 CQD 的桑葉餵養五齡蠶，直到吐絲生成 CQD 螢光蠶絲（CQD-S），並觀察到蠶寶寶茁壯成長、結繭、成蛾、產卵，證明了 CQD 優異之生物相容性。螢光光譜證實，隨著餵食 CQD 濃度增加，螢光將從原本的藍光（435 奈米）紅位移至綠光（548 奈米）；原因在於，其表面含氧官能基（C-O/C=O）降低（XPS- C1S 證實），導致由較微弱藍光轉成綠光蠶絲。SEM 顯示，CQD-S 的直徑和表面粗糙度有顯著差異。FTIR 和拉曼光譜證明 CQD 餵食，導致蠶絲的 β-折疊結構發生變化。藉由 CQD 與細胞膜之間的靜電吸附，可以在 10 分鐘內標定大腸桿菌。照射 UV 光結果顯示，CQD-S 可於 10 分鐘內，吸附和光催化降解污染物 （R6G）。此 CQD-S 的研究符合永續發展目標，並兼具創新性與產業應用性。

本研究利用波浪撞擊架設於水面的浮筒來擷取波浪能，並連結水面上方的能量傳遞裝置，將能量傳遞至發電機轉換成電能。在能量傳遞裝置上，以錐齒輪組取代前一代過於複雜機械結構的設計，以期減少能量在傳遞過程中的耗損。同時也研究加速機與擬飛輪裝置的適當配置，以增加能量擷取轉換的效率與穩定性。 此外，也運用 NODASS海洋大數據之平台，分析台灣東北海沿岸之波浪情況。並且利用 Solidworks、AnsysWorkbench等數值模擬軟體，模擬機構下水之情形，分析並統整出本機構下水之最佳條件。 後續將結合 NODASS海洋大數據對東北角海域的分析結果，並利用與數值模擬計算，來優化本研究機構的設計。期待新的優化設計，能在平面水波槽實驗中，得到 15 %以上的平均能量轉換效率。

邊坡單元（SlopeUnit）為分析邊坡穩定性之最基本單元，關於邊坡單元崩落潛勢的預測所需的主要參數（如高程、坡度、坡向、表面粗糙度與植被覆蓋、剖面曲率等）有機會透過 UAV所拍攝產生的 3D模型來推論。因此本研究預計探討以UAV這項工具進行邊坡單元崩落潛勢分析的可行性與效能。目前有關這項技術，利用衛星建置的模型已相當成熟能在邊坡崩落潛勢評估與預測上有良好的表現。本研究主要將多組不同解析度UAV資料與對照組衛星資料作為測試集放入隨機森林機器學習模型中評估其解析度與評分的關係及其替代衛星資料的可能性