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臺灣

名「茶」秋毫辨布色

本實驗主要的目的是透過改變茶染的不同變因,來尋找出可以染出最鮮明顏色的方法,了解利用各式茶類當作染料素材造成的顏色不同,也使用各種媒染劑來找出最適合的染色方式。在研究中發現了泡過豆漿的布染色效果較好,也發現了棉布的染色效果最好、在有關染液濃度的實驗中發現了染液越濃效果越好,但也要注意水量不能太少,否則會被蒸發、媒染劑也會對染色成品的明暗度造成影響。植物染很有趣顏色也很美,可以得到一定程度的舒壓效果,是一種良好的休閒活動。

Urgency! Urgency! 水深火熱中

本研究主要探討如何設計出兼具滯洪、警戒、隔熱、生態功能的綠色屋頂裝置設計。 首先,針對氣候變化進行探討,發現台灣目前降雨量逐年增加的情況並不明顯,但降雨有集中在一個月的2-3天的現象,大量集中的降雨宣洩不及甚至回堵,使得原不會淹水的地區亦發生洪患,而氣溫變化部分也有越來越常出現高溫日的現象。 其次,就滯洪需求部份以高度500mm加上風吹不傾倒設計儲水容器,並利用超音波感測水位高度發出警戒訊息,並進行蓄洪排洪程式設計。接著,就綠屋頂部分最佳栽培條件為粒徑4-8mm之發泡煉石、提供氣霧維持濕度95%之供水方式種植高度60-75公分植栽。 最後,將研究獲得的各種資訊整合設計後製作出綠色屋頂裝置。

多功能模組化智慧插座

生活中物聯網家電產品越來越多,想讓家電融入物聯網技術則需要花掉很多錢去購買新的家電用品,因此本研究希望開發出讓舊家電也能銜接物聯網的作品。調查了市面上的許多物聯網家電後,發現廠商各有各不同的控制介面,未有一種共同的控制介面可以彈性、方便的使用。綜上所述,我們串接各種感測器並透過Google App Script實作出可模組化的智慧插座。由分散式架構感測器來控制對應的家電是否該開啟或者是關閉,並調整該插座所控制電器的狀態,如冷氣的溫度調節。其中控制介面透過串接google API設計出可利用google calendar即可對智慧插座排程的功能,更進一步的我們更呼應Web of Thing (WoT)製作出利用網頁,透過不同載具即可監控各感測器的狀態,讓使用者可以依據狀態彈性控制各種電器。

比蚯泥在此~探討八德地區蚯蚓分布與土壤因子的關係

研究主要針對八德地區校園及公園的蚯蚓種類及數量進行調查,結果發現該地區的蚯蚓共有八種,其中外來種黃頸捲蚓族群數量大,在酸鹼值、含水量及植被覆蓋率上呈現廣適應性,是強勢外來種,明顯排擠其他物種。 同時在研究過程中,我們也透過野外採集蚯蚓以及進行土質調查,嘗試分析蚯蚓分布情形與各項土壤因素之間的相關性,顯示影響蚯蚓分布的主要因素是酸鹼值與土壤濕度。土壤密度及地表植被覆蓋率對於蚯蚓的分布也有影響但相關性較低。而氮磷鉀總含量的多寡對於蚯蚓的分布則沒有明顯影響。同時我們更進一步透過實驗室的選擇偏好及活動力實驗,證實蚯蚓對土壤的選擇除了受溼度及酸鹼值影響,也改變蚯蚓在土壤中的活動力。

真的是23.5度嗎?-以天文及氣象資料探討固定型太陽能板最佳架設傾斜角

本科展作品,藉由理論計算、模擬實驗與實際系統量測交互比較驗證,依據太陽運行軌跡與氣候資料,逐步探討固定型太陽能板最佳架設角度。我們依序進行10個實驗,最後成功驗證一套能依據太陽能板所在緯度、方位與全日空日照量來決定出固定型太陽能板最佳架設傾斜角的方法。並據此實驗成果,進一步成功研製一固定型太陽能板架設角度標示儀,能協助業者與DIY者輕易架設正確固定型太陽能板架設最佳角度。

自動發電發光二極體的光電性質探討

本研究藉由研究LED的光學性質:發光光譜、吸收光譜、吸收光的電流電壓曲線;並測量由LED吸收可見光的效率與內部等效電阻,藉以評估LED作為太陽能電池的實用性。研究結果顯示LED在太陽能電池的電子電洞與等效電路模型中的相關參數(填充因子,串聯電阻,分路電阻),均能用以有效地將光能轉換成電能。接著利用下列方法:①加裝Fresnel透鏡聚光、②設計LED陣列的電路、③設計電能輸出入的轉換電路等方法,製作出利用LED在白天將光能轉成電能,在晚上將電能轉換成光能,而不需要另外輸入電能的self-powered LED lamps。

奇幻星形

本研究發想源自將1~12的棋子填入六角星形,使其每一個邊數字和、六個頂點和都為26,將其推廣到多角星形情境中。研究中證明唯有六角星形能滿足頂點和與邊數字和相等,且只有6種排列方式,並探討出多角星形的數字組合特徵與完成策略,同時找出通解個數及證明頂點和與解之間有對稱性。

台灣藍鵲的習性與領域行為之研究

近年來都會區常有臺灣藍鵲出沒,讓習於都市文明的現代人不知如何應對。本研究目的在了解臺灣藍鵲的習性、合作生殖行為、領域行為,進而探討引發臺灣藍鵲威嚇、攻擊行為的因素。從民國106年2月起至111年9月止,在住家庭院前和社區進行有系統的生態習性觀察 ,透過拍照、錄影,最後實驗出顏色、距離、聲音是否影響臺灣藍鵲領域行為。結果發現:繁殖期是從三月上旬開始,七月上旬結束。當發現牠們開始築巢時,不要靠近或干擾,因為臺灣藍鵲有領域行為,要距離臺灣藍鵲至少54.4公尺以上,遠離鳥巢7.1公尺範圍以外,也要避免穿紅色衣服或桃紅色衣服在鳥巢樹下走動,才不會引起臺灣藍鵲出現威嚇行為。不要讓聲音超過 97 ±2(mean S.D.)分貝以上,那是臺灣藍鵲無法忍受的噪音範圍。所以,與臺灣藍鵲就地保育與共存,讓人們認識、理解牠,是減少衝突的關鍵。

竹炭與銀的美麗邂逅

本研究將竹炭與銀兩種不同的材料結合,研發出金屬結合非金屬的複合導電材質;利用銀鏡反應,以竹炭當作載體,製作出竹炭-銀複合物,透過自製竹炭-銀電壓與電流的裝置,發現竹炭-銀錠最佳導電的質量比例為竹炭比銀1:9,利用掃描是電子顯微鏡,分析竹炭-銀複合物,發現銀會有效分布在竹炭表面形成包覆,竹炭銀定可導電,電阻介於純銀與炭之間,其電阻極低,將來可應用在代替石墨作為電池的電極,對提升導電度會有幫助;In this work, using the silver-mirror reaction, porous bamboo charcoal has been successfully adopted as novel supports for immobilization of silver nanoparticles by a chemical reduction method and the metal-nonmetallic composites with conductivity efficacy were investigated. Through the test of homemade voltage with the electric current instrument, we found out that the best ratio of conductivity in the bamboo charcoal-silver ingot is 1:9. Scanning electron microscopy (SEM) of the composites show uniform Ag particles distribution on the BC matrix. The bamboo charcoal-silver ingot has the conductivity. The resistance, between the pure silver and the coal (graphite), is extremely low. Thus, this composite will promote conductivity and apply in the battery of electrode for replacing the graphite in the near future.

平面座標上長方形沙發旋轉問題之解的存在性

這篇報告要探討下列的「轉沙發的問題」是否有解?有一個長方形的沙發(如圖一),若要求每次只能以「四個頂點逆時針或順時針連續旋轉90 度」的方式轉動,請問當長寬具備何種關係時,沙發經數次轉動後,剛好可以「轉」到相鄰的位置(如圖一),而且沙發坐人的正面方向仍保持不變呢? 我們把原問題看成「平面座標上長方形旋轉的數學問題」,再利用「平面座標、三角函數、複數、複數的極式表示及向量」等數學工具,導出符合題目要求的方程式,最後證出下列的結果: 1.當長與寬比值為無理數時,此問題無解 2.當長與寬比值是最簡分數時;若分子為奇數,此問題無解 3.當長與寬比值為偶數時,此問題有解 In this paper we discuss the solution of rotating sofa problem as follows : The condition is : Merely allow to rotate the sofa several times by rotating 90 degrees clockwise or counterclockwise around the vertex. (maybe A, B, C, or D in Fig. 1) The question is : What’s the relationship between the length and the width of the sofa, if we request the sofa translated next to the original position with direction unchanged. (as shown in Fig. 1 with A’B’C’D’). We take this problem as a mathematical one of rotating a rectangle in plane coordinates. Then we derive the desired equations by using the tools of plane coordinates, trigonometric functions, complex number, polar form of complex number, and vector. Finally, we prove that: 1. When the ratio of length and width is irrational, the problem has no solution. 2. When the length of sofa is odd in the ratio of length and width, the problem has no solution. 3. When the ratio of length and width is even, the problem has solutions.