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臺灣

「孓」戰關鍵―台灣淡水渦蟲捕食蚊幼蟲機制及其黏液探討

虎紋三角渦蟲(Girardia tigrina)是台灣本土常見的渦蟲,常用於再生之研究。然而其黏液功能與成分以及捕食蚊幼蟲機制皆尚未清楚。本研究中,從解剖顯微鏡觀察得知渦蟲爬行時分泌的黏液能將蚊幼蟲纏住,且發現渦蟲偏好從蚊幼蟲腹部末端及肛進行攻擊,並於體外行物理機制初步消化後,將蚊幼蟲組織以咽運動產生的負壓吸入體內,再行化學分解。以Congo Red、CBR250及PAS染色,發現渦蟲黏液中具有多醣、蛋白質及醣蛋白,以SDS-PAGE分離渦蟲黏液蛋白後,用銀染法分析發現渦蟲黏液包含多種蛋白質,主要為蛋白質單體15kDa,以蛋白質N端定序及LC MS/MS交叉比對分析得知渦蟲黏液中可能含有titin、calcium-binding protein等蛋白質,相關實驗還在進行中。我們也發現渦蟲在有無蚊幼蟲環境不影響其黏液蛋白分泌量,然而黏液蛋白成分組成是否有差異,需再繼續研究。本研究結果可能對應用生物防治法抑制病媒蚊有所助益。

應用非對稱縮尺建物進行斜撐補強效益之初步評估

臺灣屬地震頻繁地區,隨著臺灣民眾對建物造型特殊性與結構安全性的意識提升,為能達住宅居住安全與舒適功能,國震中心投入相當大的成本進行耐震試驗,因此實驗模組想透過縮尺建物進行非對稱建築物結構斜撐補強探討其消能效益。

絲絲入扣-可發光高分子奈米纖維之探討

過量的紫外線易引發皮膚病變。因此,我希望找出一種能將紫外光轉為有益皮膚之可見光的方法。我以可發光高分子奈米纖維為素材,嘗試了兩種不同的方法。第一種為利用可發光之PFO、PFBT高分子來製造纖維。發現藉由添加特殊基團(BT)修飾,可改變纖維放光波長。另一種為使用聚乳酸混合聚集誘導發光特性(AIE)小分子。在比較各配方後,以HPS小分子與PLA 120 mg/mL溶於二氯甲烷:二甲基甲醯胺(7:3)製出的纖維最佳。而經由光譜圖的觀察比較可證明:電紡的拉伸特性及奈米尺寸的高比表面積,更能增加纖維的發光效率。期望未來能將其運用於光療面膜、抗紫外線衣物等方面。

在空間坐標遇見皮克

將原本適用於平面的皮克定理(A=I+L/2 -1,其中A表示其格子多邊形的面積,I表示其格子多邊形之內部所有格子點個數,L表示為其格子多邊形之邊上所有格子點個數),利用代數及幾何的方式推廣至三維空間之立體多面體並求出相關通式。

左右逢源~揭開小球纏繞的密碼

本研究源自於去年暑假時,自製「左右逢源」科學玩具,探討影響因素,結果發現: 一、動力系統組:重物越高,轉軸轉動圈數、纏繞時間、擺錘纏繞圈數越多。表示重力位能越大,傳遞的動能越大,擺錘纏繞圈數較多。 二、轉軸旋轉組:以大齒輪傳小齒輪,轉軸轉動圈數最多;小齒輪傳大齒輪,轉軸轉動圈數最少。轉軸高度越低,纏繞圈數最多;轉軸高度越高,纏繞圈數最少。 三、齒輪傳動系統: (一)扭力大小:以齒輪傳遞至較大齒輪時,產生的扭力較大,齒輪傳遞至較小的齒輪時,產生的扭力較小。 (二)扭力與擺線仰起角度關係:扭力越大,擺線仰起角度越大;扭力越小,擺線仰起角度越小。 (三)扭力、擺線仰起角度與纏繞圈數關係:大齒輪、中齒輪傳遞系統,都是擺線仰起角度越大,擺線纏繞圈數越多;擺線仰起角度越小,擺線纏繞圈數越少。 四、擺錘纏繞組:擺線越長,纏繞越多圈;擺線越短,纏繞越少圈。擺錘重量太輕,旋轉時容易甩太高,造成打結;擺錘太重,旋轉時不容易轉動,造成圈數減少。

廚餘In,臭味Out

本次研究利用自然與生活科技上課所學的過氧化氫經催化產生微量臭氧,針對廚餘的各種臭味作除臭效果的研究,並結合光觸媒消臭方式,以達到雙效除臭效果。 研究結果顯示,在高濃度過氧化氫(28﹪,20mL)及6克二氧化錳的催化下所產生的微量臭氧,便足以有效去除多數的廚餘臭味。 在實際應用上我們將二氧化錳製作成伏打電池,讓二氧化錳同時扮演催化劑與伏打電池正極的雙重角色,設計出既環保且可以重複使用的雙效除臭裝置,本裝置最大特色是,不需插電就能同時擁有臭氧與光觸媒兩種除臭效果,我們將它稱為:自動發電雙效除臭廚餘桶。

連續正整數的鈍角三角形分割

對於集合 S={k,k+1,…,k+3n-1},考慮其所有三元子集的劃分,我們研究在其中所有子集皆含有的一致性:鈍角三角形。文中給出了對於初始值 k 尋找 n 的方法,並證明其存在性。對於所有 k 我們都能給出 n 的範圍。在文末我們期望能夠從解析方面來對這問題進行更深的剖析,所以對於部分鈍角三角的的劃分方式給出了其必要條件的限制,並且同時作出關於全體鈍角三角形的等價類分組方式。

鹽鹼土的碳封存法則

本研究以台灣三大岩類做CO2吸附實驗,以期能了解其吸附效果.其中以火成岩(Igneous Rock)的玄武岩(Basalt)與石英安山岩(Dacite);變質岩(MetamorpHic Rock)的蛇紋岩(Serpentine);沉積岩(Sedimentary Rock)的長石砂岩(Arkose);亦以岩石風化物的鹽鹼化土壤(Salinized soil)作為反應物。由酸鹼度pH值、溫度變化CO2吸收量得知,鹼性土壤封存二氧化碳的效率最高,同時有助於中和鹽鹼化作用,進而改良地質,且CO2吸附能力與實驗粒徑呈負相關,實驗物中化學成份含的 Ca、Mg量越多,CO2反應速率愈佳,CO2吸附效果依序為鹽鹼化土壤>蛇紋岩>長石砂岩>玄武岩>安山岩。

冰淇淋宅即變—低脂優格冰淇淋製作之探討與分析

市售冰淇淋高脂高熱量,對健康有負擔。本研究以希臘式優格取代鮮奶油,參考義式冰淇淋做法,探討不同糖量、鮮奶優格量、粉狀固形物及吉利丁粉等對冰淇淋的影響。 先自製精密硬度測量儀進行科學測量,並制訂檢驗冰淇淋質地項目:固形物比例、製冰後溫、軟硬度、打發率、抗融性。實驗發現:增加蔗糖量提升滑順度;提高優格量使質地細緻、口感偏硬;全脂奶粉可增強風味和口感;吉利丁粉提升抗融性。冰淇淋質地取決於各成分比例之平衡。 研究建議:乳製品的脂肪4.6%、非脂質固形物12.2%、糖16.1%、吉利丁粉0.4%。製冰冷凍後,媲美義式冰淇淋口感綿密、品質穩定。本研究提出希臘式優格冰淇淋配方,低脂且富含益生菌,大家可依實驗數據,自行調整喜好口感。

可抗頻閃效應干擾及自適應光源之多國版本硬幣分類機

這個專題是利用現場日光燈源當作偵測媒介,達成偵測硬幣及計數功能。製作過程中,遇到了許多誤差方面的問題,我們都堅持使用數學理論與程式技巧來克服。除充分利用了單晶片的功能,也讓機台的體積得以縮小。且因為硬體電路簡單,除了維修方便,成本亦能降低。此外,運用電腦繪製3D設計圖,將各項參數精確化,配合雷射切割機,使我們的作品可以被大量複製。成果不只可用在硬幣分類機,未來更可運用在其他的即時偵測機制上,不會侷限於單一裝置。