2017年

本研究以不同水解纖維素的方法，包括傳統酸水解、微波及臭氧法，完成效果比較，並以各方法最優勢理論組成最快速且產醣量最高的水解程序。再以麴菌發酵將醣轉為生質酒精，以止逆閥自製簡易即時取樣發酵裝置並研究效率最佳的麴菌酒精發酵，其中速發酵母平均一天酒精生成率高達約90.5%。 藉由基礎水解及發酵研究成功設計一套「低耗能、低成本、低汙染、高效率」自製可攜式簡易水解發酵膠囊進行纖維素水解，轉化為醣後又可在同一膠囊中加入麴菌進行酒精發酵，效果極佳，提升轉換率達63.8%。本研究進一步透過此自製膠囊推廣到廢棄稻草桿、甘蔗渣、甘蔗皮等，皆可得到極佳效果。

本實驗成功在水相以及相對低溫中合成均一度高的鈀金奈米觸媒，並藉由引入不同比例的界面活性劑到合成系統中，來促使不同形態的鈀金奈米觸媒生成。此種奈米觸媒於不同成分比例下可產生相異之催化表現，且具長時間穩定的優點，故為具潛力的燃料電池觸媒。 實驗過程除了探討不同形態的鈀金奈米觸媒的合成外，並進行CO電氧化、乙醇電氧化以及長時間穩定測試。由合成的結果可得知，不同比例的CTAB及CTAC搭配可以得到合金或核殼結構的鈀金奈米觸媒；電催化實驗中，首先藉由CO吸脫附電氧化求得觸媒的活性表面積後，再進行乙醇電氧化測試，進而發現以核殼AuPd為1：1活性表現最佳，較商用Pd觸媒高約4.09倍；長時間穩定測試中AuPd核殼觸媒比商用Pd觸媒有有約16倍的穩定度及容忍力的提升。本研究結果有助進一步利用鈀金觸媒改善純鈀在進行乙醇燃料電池上的應用。

EmerApp+ is software designed for intelligent devices as a personal security database manager. In case of emergencies, it is an application which integrates location, tracking, and communication tools. It is triangulated between a database to a communication server as well as a second which is NASA server that offers climate and seismic information for Mexico. This application has two sources of communication, SMS messages and a newly created social network. In case of natural disasters, an extension for drones has been developed for this application, enabling rescue teams to delimit the land boundary where the disaster struck. In order to speed up the search and rescue operations a triangulation of network-drone- smartphone is completed.

The study aims to evaluate the technique of extracting water from humid air using solar energy through greenhouses in local areas. This technique is believed to provide limited amount of water in areas where potable water is not accessible or abundant. To solve this problem a pyramid-shaped device was designed, it is made of glass panels ad equipped with glass doors, fans operated by solar energy, and multiple shelves covered with fabric to act as Absorbent Calcium Chloride (CaCl2) with a 30% concentration. The doors are open during the night for absorption and closed during the day for energy-generating. Humidity, temperature, and atmospheric pressure are measured every two hours. The amount of water extracted in this area in one full day was around 3.0 liters a day for every square meter. Perhaps the limited amount of water is due to low level of humidity in the area: an average of 50% and temperature of F10 Celsius at night. However, the device itself is independent, does not need power sources, water sources, or infrastructure, can be installed in various places depending on humidity level as well as having the possibility of increasing number or size of device. This makes the device a promising, alternative and environmental friendly solution to produce water. Cost-effective and lighter material can be used to make the device, which will produce an easy-to-use and affordable devices. It is an area in need for further research to improve and further develop it.

生物韻律與植物許多生長過程息息相關，其機制是生物學中重要的研究主題。FIN219能夠活化茉莉酸，進而引發植物對於逆境的防禦能力，也參與了藍光的訊息傳遞鏈，與植物的開花有關聯，其表現在長日照環境下也具有以24小時為週期的變化，因此很有可能參與了生物韻律的調控。本研究以GUS染色、西方墨點法與RT-PCR進行實驗，發現阿拉伯芥的FIN219基因與其蛋白質進入照光期後表現量會增加，進入黑暗期則會減少，此生物韻律也會受到外加JA與JA合成抑制劑DIECA的影響。再以RT-PCR比較生物韻律相關基因在野生種與剔除FIN219基因的突變株中的表現，也發現FIN219基因沒有表現時，相關基因TIC、TOC1、CAB2、CAB3、RBCS-1A和JAZ1表現的生物韻律會減弱。因此可知FIN219不但能夠增進植物的防禦能力，其引發的訊息傳遞也參與了生物韻律的調控機制。

前人研究發現聖嬰南方震盪(El Niño–Southern Oscillation, ENSO)和淘氣精靈(Elves)兩者間有顯著關係，顯示淘氣精靈的變化受太平洋上ENSO影響，因此我們想探討淘氣精靈與印度洋震盪(Indian Ocean Dipole, IOD)間是否也存在相似的關聯性。一般以DMI(Dipole Mode Index)代表IOD的發生情形，研究中我們挑出2005年6月2015年11月IOD正負事件時的海溫、雨量、閃電及淘氣精靈進行比較。研究結果顯示淘氣精靈在印度洋上也有震盪的現象，且其趨勢與海溫相同，再將其與雨量變化做比較後，我們推論IOD造成的海溫變化影響了大氣，進一步影響淘氣精靈的發生。

全像攝影運用光波干涉性質呈現物體影像。干涉是波基本性質因此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。 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。討論影響影像重建變因、鑑別率，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「虛擬干涉全像法」是我們自行發展出來，以關鍵字搜尋並沒有發現類似實驗。 最後將相同原理運用在「光聲成像」，將一調變頻率40KHz光照射在物體上，經光聲效應轉換成聲波，將聲波經由「虛擬干涉全像法」成功呈現物體影像。

研究指出近年中高緯度天氣異常與北極震盪有關，本研究探討過去30年間北極震盪(AOI)、北大西洋震盪(NAOI)與南方震盪(SOI)特性及其間相關性，發現AOI與NAOI全年各月達中度相關以上，代表北極震盪暖相位時，西風有增強的趨勢，有利反聖嬰發展，說明海溫與北極震盪的連結。 分析2004至2013年北緯40度以北海溫資料，以月為單位各海域海溫距平值與AOI之相關係數，結合洋流圖進行區域互動之分析。發現當AOI正相位時，北大西洋暖流有增強的趨勢，與西風增強有關；海溫變化部份，6月、7月北緯85度以上北極海域低溫，應和夏季融冰或冷空氣封鎖極區有關，顯示高緯度海溫與北極震盪間的互動關係。

本研究主要目的在於利用現有的天文資料庫搜集星團成員星，並探討疏散星團中短週期變星的類型與空間分佈，以及星團在銀河系中的運動狀態，希望能對疏散星團的演化有更進一步的瞭解。英仙座雙星團在天空中的投影很靠近，以往文獻認為此雙星團可能相互影響，因此我以此天體當研究目標。除了線上天文資料庫檢索結果可以用來分析星團成員及基本物理參數，我還利用青藏天文台來取得觀測資料以填補研究中變星數據的不足。利用2MASS測光數據及蓋亞巡天自行數據，此雙星團我挑選出共約80個成員星，另外我分析了51顆變星，其中有17顆星是經由本次觀測得到的新週期。根據該天體的自行與徑向速度，其運動狀態是以一快一慢的速度朝向銀心運動，並皆以銀心為中心相同方向旋轉，且在垂直銀盤方向同時向下遠離銀盤。

本作品『翻轉塗色驚嘆號』為2016年國際科展『翻轉塗色』的一般化延伸改進作品。在過去文獻中討論的問題是一列已上色的格子中，估計會有多少個『等間隔而且同色格子」的可能。而本研究所探討的問兩個顏色（以1及0表示，1跟0互為補色），並以Thue-Morse遞迴著色（若B已著色，則接下來的|B|個格子就著上B的補色，其中|B|表示B的格子數)，其中每次遞迴時精確的『三個間隔相同而且同色的格子』（本作品稱為3-AP）的精確總數。為了表示方便，我們將著好顏色的格視為一雙色字串。在之前的作品中，我以中心排列手法算出了起始字串為1時每次遞迴的3-AP精確數目。而本作品的突破在我們推廣到對於任意起始字串B，所遞迴產生的Mp(B)字串都能精確算出3-AP總數，其困難點在於歸納不同B之間的共同性。令人驚嘆的是，在遞迴兩次之後，其3-AP增加的數目與B的內容無關，只與B的格子數有關。此為本作之重要定理。除此之外，我也給出依序刪去每次遞迴後所剩下的Mp,q(B)中3-AP總數的公式。其困難點在刪去之後失去了對稱性。在本作品中突破方式是改變中心排列以偏心排列找出基底，並以未定係數法將其3-AP總數找到。而令人驚嘆的地方在於，若同時增加後續字串並同時刪去前方字串，其3-AP增加的數目也與B的內容無關，只與|B|有關。