臺灣

因參加TYPT台灣青年物理辯論競賽，初步認識了此現象──當一個橫向放置的圓柱造波鼓在水面上垂直震盪時，引起的表面水流逆流。當造波鼓振動的最大加速度達到了臨界值，表面的粒子行進方向就會與波的傳播方向相反。我們查詢了有關此現象的文獻，驚訝的發現，此現象目前還沒有理論可解釋。於是我們便以自製的實驗設備，開始探討在不同的振動情形下，表面流會如何變化。 以目前所獲得的數據，我們推斷反向的流動與造波鼓排開水的體積及造波鼓前排列的波包有關，而回流只是補償流的性質，且水表循環之貢獻遠較水面的流動下顯著。根據為不同厚度的造波鼓有不同的回流臨界加速度，且縱向的水流循環強度遠較水表循環弱，前者速率大小約與後者相差一數量級。 我們也利用閃頻儀分析了不同條件下水波的波形，並利用Poincaré map將其分為兩類，分別對應到表面的出去流與回來流。

此篇研究發現在任何一個結中，都可以利用「牽手順序」和「交錯點編碼」兩種結的資訊直接看出一結化簡後的圖形。利用從「Reidemeister moves」所衍伸出的四種化簡方法{α, β, γ, δ}能更有效率的簡化結，並證明只需{α, β, γ, δ}就可化簡任何結，也利用{α, β, γ, δ}來驗證HOMFLY多項式是結不變量。由圖形及結的資訊我們發現，可使用「牽手順序」和「交錯點編碼」，搭配所討論出{α, β, γ, δ}的通式，依照步驟及通式簡化任何結。 本篇最重要的成果為：只需利用{α, β, γ, δ}即可化簡所有的結，而且比Reidemeister moves更有效率，因此可用{α, β, γ, δ}取代Reidemeister moves。 不管是一個封閉曲線或是兩個以上封閉曲線，都會遵守前述的規則，可利用{α, β, γ, δ}簡化圖形。文中也討論了較特別並具有規律的結──「星星結」，發現星星結只需使用「牽手順序」即可簡化，最後利用星星結的結論，發展出牽手遊戲中特殊的牽手遊戲情形。

本實驗藉觀察圓皂膜的共振駐波，探討皂膜厚度對共振模態之影響。發現在條件相同下，因駐波共振頻率與表面張力、厚度及體密度間的複雜關係，使皂膜厚度有時會影響振動模態。 實驗中以同心圓駐波加上轉動，分析皂膜在駐波共振下的厚度分布及隨時變化。駐波加轉動下皂膜之厚度有三種分布情形：厚度相等、厚度沿徑向突增及沿徑向漸增再漸減；隨時間演進，皂膜上同心干涉環會於駐波節線產生暗紋，此暗紋再往兩側拓寬。 當轉動皂膜產生黑膜後，將轉動停止再施以同心圓駐波，可於貝索函數J0之腹線附近出現較厚之干涉亮紋。圓黑皂膜共振之亮點分布與圓板共振動克拉里尼圖案類似，只是皂膜上的亮點往腹線堆積，而圓板上的顆粒則往節線聚集。

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。

西蒙思對戰遊戲是兩人輪流在凸多邊形頂點畫一條線連接兩點，當某一方自己畫的線形成三角形時就輸了。本研究主要探討在不同點數遊戲中，雙方適用的致勝策略。發現到： 1.n點時，雙方最多可畫直線總數為n×(n-1)÷2。 2.4點時，若先者成功使用同點連線法則必勝；後者須阻擋先者同點連線法才能平手。 3.5點的適用策略為沙漏法和梯形法；6點(含)以上適用的策略為沙漏法、梯形法、無限法和外圍連線法。這些策略為等價圖形，可互相轉化，均具有「畫出偶數頂點的封閉圖形」和「連接異奇偶點」等共同特徵。本研究並討論了上述策略的適用理由。 4.找出N點以「連接異奇偶點」策略可連出供玩家選擇的直線數計算公式。 5.建議雙方對戰時的最佳策略與互動調整原則。

我們創新實作一套居家照護系統能每天定時啟動，自動送藥給行動不便者、視障者、失智者以及老年人。我們的智能車有三種行動模式，一是自行運行在具有定位功能的循跡線上，二是主動結合迷宮避障與藍牙測距來搜尋需求者，三是需求者利用影像鏡頭與藍牙做遙控，往所在位置移動，傳遞該吃的藥品並量測體溫。而為了提醒吃藥，智能車透過語音、LED和蜂鳴器來引起注意，運用機械開關可得知有沒有取藥。如果遇到緊急狀況時還會主動求救，經由內建的Wi-Fi元件發出LINE通知，立即傳到家屬或醫療單位的手機上，並且能隨時傳回相關的數據，包括何時吃了藥和體溫等。最後為了因應近期COVID-19的流行，智能車行進間可進行紫外線消毒防疫作業，以增進環境衛生。

我們製作獨特的垂直風洞，透過牙條及滾珠軸承使羽球能在其中自由轉動以利同步取得運動時的阻力、轉速及側向力，並透過空氣壓縮噴射方式探討軌跡差異。實驗數據顯示，羽毛只要經過修剪，阻力多會下降，雖然能飛的更高遠，但也降低了羽球獨有的飛行特性。若修剪外側羽毛，可大幅提升高速下的轉速，但低速時則因受力面積減少導致轉速下降且發現透過側羽的小修剪可同時提升飛行能力以及飛行特性，提升練習級羽球的價值；但羽尾若破壞程度太大，如：剪成平頭狀，飛行距離雖明顯提升，但轉動能力下降，甚至低速時無法轉動。最後，斷翅的實驗出現了一個有趣的結果：透過斷去第二根羽毛達到對稱的缺口，可挽救失控的側向力，提升破損羽球的練習價值。

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.

在種子萌發的階段，光會造成幼苗的形態變化，稱為光形態發生(photomorphogenesis)。然而microRNA (miRNA) 如何影響光形態發生，一直未被詳細探討。藉由次世代定序 (Next Generation Sequencing)之結果分析，得知阿拉伯芥 (Arabidopsis thaliana) 幼苗中，具有受光調控的miRNA。利用北方墨點法 (northern blotting) 及即時聚合酶鏈鎖反應 (Real-Time PCR) ，我們驗證了miRNA和其降解目標之相關性。在篩選過後選得miR396s和miR858s，作為後續研究的目標。下一步便是了解他們的功能。目前已經證明miRNA及對應目標基因的突變株確實會影響花青素、葉綠素累積，下胚軸延長及子葉發育。考量到miRNA有功能性的替代物 (functional redundancy) ，我們於是進行標的序列模擬(target mimicry) ，以削減miRNA之功能；也在建立大量表現上述miRNA之轉殖株，了解其與光形態發生之關聯。最終目標為解開miR396與miR858對光形態發生的調控機制。

以圓、長、紅、黑糯米萃取紅麴色素製成天然指甲油。自製紅麴色素主要吸收峰波長425nm，紅糯米色素收率最高9.25(mg/g)。紅糯米經55天發酵，色素萃取率1.55(g/100 mL)最高，最佳萃取條件：乙醇濃度85%、紅麴樣本：乙醇1:10(g: mL)、20小時萃取、溫度60℃，萃取環境中、弱酸性時，紅麴色素萃取率不受pH值影響，自製紅麴pH值皆4，不易生橘黴素是無毒色素原料。自製指甲油最佳條件：玉米澱粉(催化劑)加100 cps矽油比例1:3(g: mL)，添加1%明膠(塑形劑)、1%海藻酸鈉溶液(薄膜形成劑)、5%紅麴色素，指甲油乾燥時間短4分，長糯米指甲油明度最高L值45.98，經摩擦試驗後，圓糯米指甲油色素附著力最佳，色差值△E 2.71。自製紅麴指甲油成本低5.95(元/ mL)天然無臭又安全。