2015年

我們每天的生活都離不開手機、電腦、電視等產品，因此藍光對眼睛造成的影響是所有人都會遇到的問題。本計劃希望能利用人眼對於不同顏色的敏感度，在人眼感知範圍內減少螢幕的藍光強度，以降低電子產品對眼睛帶來的負擔及傷害，同時維持螢幕畫面的正常顯色。市面上現有的方法除了成本較高，也都會使螢幕畫面變得昏暗; 若為了維持顯色的自然，則成效便會受到限制。本專題根據人眼對於色度的最小可覺差，參考基於麥克亞當橢圓的顏色差異計算方式，分別算出不同色彩空間上看起來相同的顏色關係表，並將螢幕上的顏色換為色差無法察覺且藍色強度較低的顏色，最後以手持式光譜儀量測螢幕輸 出的藍光強度驗證成效。與現行市面上的抗藍光方法相比，除了成本大幅降低以外，也能維持顯示器的正常顯色。未來希望能推廣至所有 LED 螢幕電子產品，並為色盲色弱患者設計不同色度感知能力的最佳調整方式。

本研究主要探討地震造成的纜車晃動，藉由自製的地震模擬器與纜車系統，探討各因素對纜車晃動之影響，設計纜車系統和車廂的減震裝置。研究結果顯示：一、地震時纜車斷電停駛位置愈靠近塔柱、相同長度纜繩上車廂個數較多、纜車重量較重、纜車臂較短，纜車晃動時間相對較短。二、所設計之減震裝置中，利用夾層中鋼珠轉動，使地震時只有外層纜車晃動而內層纜車輕微滑動的「雙層纜車」效果最佳。纜車系統塔柱則可參照建築物設置隔震元件，以減緩纜車晃動。本研究結果可望為未來應用之參考。

This project proposes that smartphones are capable of steering a quadcopter, doubling as a flight controller unit. This means that sensor results from the smartphone’s IMU (inertial measurement unit) are compared with steering commands from the pilot received over Wi-Fi or a RC-transmitter. The idea behind this project was to build a cheap flight control for a quadcopter. Smartphones seemed to be the perfect device because of their dominance in the market. The first step was constructing the quadcopter’s frame. I first designed the frame on AutoCAD and then built a prototype out of aluminium. My search for a possibility to connect the engines or low level peripherals to a smartphone led to the «IOIO-Board». After collecting sufficient information about sensor fusion and control theory I started working on my own controller. Due to the frame’s large size the quadcopter is very stable and best suited for aerial photography. Engine control by smartphone using an «IOIO-Board» is fast enough for flight. A smartphone possesses everything needed to control a quadcopter. The disadvantage of using a smartphone is that the processor has to calculate multiple applications simultaneously. This makes it more difficult to guarantee the correct timing of operations. Nevertheless, external influences such as phone calls do not influence the flight behavior of the quadcopter. As work in progress I have experimented with the implementation of GPS and an onboard camera.

Internet search technology is a pervasively used utility that relies on techniques from the _eld of spectral graph theory. We present a novel spectral approach to investigate an existing problem: the critical group of the line graph has been characterized for regular nonbipartite graphs, but the general regular bipartite case remains open. Because of the ine_ectiveness of previous techniques in regular bipartite graphs, our approach provides a new perspective and aims to obtain the relationship between the spectra of the Laplacians of the graph G and its line graph bG. We obtain a theorem for the spectra of all regular bipartite graphs and demonstrate its e_ectiveness by completely characterizing the previously unknown critical group for a particular class of regular bipartite graphs, the incidence graphs of _nite projective planes with square order. This critical group is found to be Z2_(Z2q+2)q3􀀀1_(Zq2+q+1)q2+q􀀀1; where q is the order of the _nite projective plane.

Exclusion zone water現象係指在水溶液中膠體粒子等大型溶質無法靠近多種親水性表面，形成數十到數百微米厚的「空乏區」，簡稱為EZ。目前提出的理論認為此處形成了特殊結構水，然而我們的實驗使用磁珠卻可穿入EZ區，發現不符原理論預測。因此我們提出EZ是由擴散滲流 (diffusiosmosis) 與擴散泳 (diffusiophoresis) 綜合造成的想法來解釋。我們設計了一些實驗，觀測溶液中EZ大小變化、膠體粒子流場與離子濃度梯度等，皆符合預期並成功證實我們的想法。應用此研究結果，可發展新的溶質過濾萃取方式，或利用離子交換產生的流場作為新的發電方式。

牙周致病菌(Porphyromonas gingivalis)普遍分布於大部分人的口腔中，而牙周致病菌的熱休克蛋白GroEL在先前研究指出與牙周病和發炎有關；再者，研究證實了牙周病和癌症的相關，但尚未證實GroEL是否會增強腫瘤的增生。本研究藉此探討GroEL與腫瘤增生的相關性。結果顯示，小鼠被施打GroEL後，腫瘤體積明顯增加，死亡率也上升，並且血液中血管內皮前驅細胞的含量也增加，免疫組織染色法的結果也呈現出施打較高量之GroEL會使腫瘤內有較多血管的分佈；雞胚蛋的實驗中，更證實了GroEL會增加血管的生成。總結上述結果，推論P. gingivalis的GroEL會增加癌細胞的生長速度，而其機制可能來自於增加血管內皮前驅細胞的含量，刺激了血管的新生，提供了癌細胞生長的養分。所以口腔清潔，除了消除異味外，更可以預防癌症的發生。

本專題利用行星輪系具高減速比之優點，並運用一種具十字滑塊的特殊傳動機構，設計一個不同於傳統齒輪箱式的減速機。本設計的行星齒輪可在環齒輪中做內擺運動，所以亦稱為內擺運動減速機。由專題的製作過程中，我們發現只要可以做內擺運動的二個運動對偶(Pairs)，都可以達到減速機的效果。所以，本專題中又設計一個擺線轉子及針狀定子的減速機，不同於使用齒輪來做為轉子及定子的方式，來驗證內擺運動減速機的理論。本擺線轉子設計概念的最大優點除了具備齒輪機構的高傳動效率外，亦具有結構緊湊、節省空間以及自鎖功能（即當輸入軸無動力輸入時，輸出軸即鎖定不動）等特性。根據設計結果，我們自行加工了一組新型減速機原型機，並進行傳動效率實驗。實驗結果證明，本設計之傳動效率極高，可達92%。此外，為探討本設計由於偏心現象所導致的震動問題，我們也使用了向量迴路法分析機構桿件重心的位移情形，並提出「重心偏移」策略以改善震動現象。

瓜科植物的卷鬚分為基部與末端螺旋，兩者方向相反，中間以逆向纏繞區相連。基部螺旋的螺距與螺寬較大，是一種較大型的彈簧。由形態數據推導出彈簧指數C，結果為基部螺旋的C值較大，受力作用後形變量較大。利用虎克定律探討彈簧常數K，結果為末端螺旋K值較大，是一種剛硬度較大的彈簧。將卷鬚切片染色後發現，膠質纖維(G-fiber)細胞與厚角細胞分布於螺旋內側面，在迴旋盤捲時逐漸生成。由於『纖維帶不對稱木質化程度』與『螺旋不對稱柔硬組織分佈』，造成莖兩側不對稱收縮力作用，讓彈簧狀的卷鬚形成。而基部與末端螺旋有不同彈簧性質的原因，是因為兩段螺旋的『膠質纖維不同含量』及『纖維帶木質化程度』不同，造成卷鬚內部彈性與收縮力的差異所致。

本實驗為將高電壓的靜電通入流動的水中，發現下端水柱產生雷利不穩定性，以及在特定條件下發生甩動。水柱被截斷成水滴後，因電場作用而散開，造成視覺上一錐形的區域。 本實驗探討(1)水柱長的變化 (2)水滴個數的體積個數密度 (3)直徑分布隨著錐形區域位置的變化 (4)水滴帶電量與體積關係。 尺度及各變因為：水流量0.4~2.0cm3/s，電壓0~30kV，電流0μA~12μA，不同導電度和表面張力的液體。實驗結果： (1)水柱長隨電流成指數衰減，並提出h=Ae-bI+kQ之經驗公式 (2)水滴分布範圍隨電流與流量增大分別增大與減小 (3)錐形區域越外圍水滴越小 (4)使用的蒸餾水水滴帶電量與體積之2/3次方成正比

透過研讀論文Strateva et al. (2001；簡稱S01)，開啟了我們對於星系的星等、星色考量紅移情況下之關係的興趣，並展開以下研究。S01利用Sloan Digital Sky Survey (SDSS)所提供的測光數據，首次依據顏色u*-r*，將星系解析為偏紅以及偏藍兩個族群。本研究藉由SDSS最新提供的光譜資料進一步取得精確紅移數據，經由 K-correction復原靜止坐標系中各星系的星色，並可透過距離模數消除距離對於星系亮度的影響。因此，本研究得以分辨出兩類星系族群的紅移演化。我們發現紅移效應和星系本質的特性對於 r*<17.77且z<0.3的星系有顯著的影響。在研究目標範圍內，兩類星系族群皆沒有發現紅移演化對於顏色的影響。本研究也與 S01作比較，討論了分析中可能的誤差來源。