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臺灣

久久崇陽 - 利用重力原理研發無電力追日系統

目的:利用重力原理改變太陽能板傾斜角度進行動態追日,以提高產電效率。 實驗設計:本研究以節約與廢物利用為主要考量。利用槓桿原理,找出太陽能板最佳的槓桿支撐位置,測試在不同角度所需的重量;室內模擬測量出台北夏至與冬至10-14時太陽仰角的照度和電壓值;以水做為重力控制改變太陽能板角度,並配合三段排水的方式來校正中午時段的些微角度偏移。以統計方法驗證實驗組與對照組的差異。 結果:戶外實測結果顯示照度值(12pm, 1053 vs. 993)與電壓值(平均值,42.94 vs. 40.78),再計算相關係數(0.9285 vs. 0.8997),發現追日組均優於固定組。 結論:本追日系統創新地以重力調整不同時間太陽能板的傾斜角度,並能使太陽能板自動回復至初始位置,此裝置能成功有效提升太陽能發電效率。

消失的催化劑-探討不同條件與添加物對二氧化錳催化雙氧水後變質程度的影響

本研究利用氧化還原反滴定,探討二氧化錳在不同變因催化雙氧水後變質程度影響,並改變溶液酸鹼值、添加鹽類等方式抑制及回復二氧化錳催化後變質情況。透過反滴定可推論錳價數會由+4價降至+2價。並發現雙氧水濃度越高、體積越多、催化時間越長及初始溶液pH值越小的情況下,二氧化錳變質程度越明顯。溶液中添加氯化鈉與亞硫酸鈉雖然都能使反應速率增加,但沒有抑制變質的現象。將變質固體浸泡亞硫酸鈉雖能使錳價數少量回升,但不符合環保效益;浸泡氫氧化鈉濃度0.1M以上時,則可觀察到錳價數有明顯回升。本研究發現高國中對於催化劑的定義,並不適用於二氧化錳催化雙氧水的實驗中。建議改成定義適用「理想催化劑」,並說明真實催化劑可能的變質情況。

以多孔洞材料吸附海水中離子之研究

本研究中,首先找出海水鹽度的最佳測定方式,再使用了多孔洞材料進行海水中離子吸附,並以簡易針筒取代傳統層析管,降低成本並增加㩦帶便利性。實驗中發現多孔洞材料中孔洞材料的吸附效率較高,由於孔洞材料表面可藉由酸化前處理使其帶正電荷以提升離子吸附量,並探討溫度、時間、溶液種類及濃度等變因的影響找出最佳化結果。除此之外孔洞材料也可透過離子交換增加吸附能力,利用鹽化前處理將孔洞材料孔洞填入鈉離子後再與銀離子進行交換,提升吸附力。從實驗結果中,我們得知酸化與鹽化前處理的機制雖然不同,但都能有效降低海水鹽度,且與市售陽離子交換樹酯比較,淡化海水的能力大幅提升。期望能藉此基礎在未來開發便利且低成本的海水淡化法。

綠豆發芽水抑制黴菌效果之探討

本實驗延續過去的研究,進一步探討綠豆發芽水抑制黴菌之機制。經實驗推測,綠豆發芽水中有多種物質-而其中主要為分子量小於3kD的胜肽參與抑制黴菌。而為更了解此現象,設計不同的實驗探討其機制。在縮短浸泡時間後,浸泡溫度為30°C之綠豆發芽水有抑黴效果,未來將探討是否因綠豆階段性釋放抑黴物質導致。另外推測浸泡溫度較低時種子沒有此機制,故在4°C泡綠豆、黃豆、小麥。結果黃豆發芽水、小麥發芽水浸泡7天才有較明顯的抑黴效果,未來將比較更多條件並探討此現象的原因。接著調整不同條件下的綠豆發芽水至相同蛋白質濃度,發現30°C泡3天180顆/120mL的綠豆發芽水抑黴效果較差,未來將探討是否為某些物質濃度改變導致。最後,比較不同樣本找出確切抑黴物質後,期望能應用於臨床上。

NoDistort: Drawing Distortion Recovery System for Shaky Screens

在這個智慧型裝置普及的時代,觸控螢幕已經深入人們的生活。隨著手寫輸入法、滑行輸入法等筆跡輸入系統的完善,其也成為人們與裝置互動最重要的工具,卻也常因為搖晃造成輸入的筆跡變形。為了改善人們在不穩定環境下的輸入體驗,本研究提出了“筆跡變形修正系統”。 通過結合內置感應器的資訊,系統估計裝置的運動軌跡,並以提出的屏幕-手指互動模型恢復失真的筆跡。 研究中使用了一種不需要額外儀器的校準方法校正感應器誤差,再套用本研究所開發之變形修正演算法,成功在生活中恢復失真筆跡並證明了其有效性及必要性。經過數代的改進與實驗參數優化,修正效果已大幅提升。

小兵立大功-發現日常生活中可抑制腦癌細胞之植物萃取物

本實驗藉由「篩檢抑制癌細胞增長的藥物」來尋找可以抑制癌細胞生長的植物萃取物。我們希望從日常生活中唾手可得的蔬果類植物中尋得抗癌藥物。曾經在生物課聽老師提過,紫衫中的紫衫醇可抑制乳癌;由此我們產生一個想法:是否從日常生活中的植物中也能找出有效抑制癌症的成份?因此便著手進行。先從尋找相關論文、蒐集植物,經由萃取、篩檢四種蔬果類的不同部位之水粗萃物或酒粗萃物,我們得到三種蔬果類可有效抑制腦癌細胞的增長。之後選出實驗效果較為顯著兩種水粗萃物進行西方墨點法,初步確認影響腦癌細胞生長的可能機轉:Akt以及Erk;實驗過後發現以上有兩種水粗萃物能透過這兩種訊息傳遞分子影響細胞生長。最後再進行高效液相層析法,期望能夠找出抑制腦癌細胞生長的物質。日後希望這部份的實驗能完整,以期最後的成果。

尼古丁戒斷效應-以斑馬魚為模式之探討

研究發現尼古丁具高成癮性及產生戒斷症狀,為了觀察除了人類以外的生物是否也有類似的現象,我們採用適合作為藥物測試的生物—斑馬魚作為實驗對象,測試斑馬魚在浸泡尼古丁溶液一週及兩週後,以及戒斷後的行為反應,並藉由錄影並觀察個體運動情形,加以量化進行數據分析。結果顯示:經過處理的個體上層總時間明顯低於對照組,顯示其對尼古丁的確有戒斷反應,從其他數據的趨勢亦可看出其差異。將實驗的時間與濃度提升或許差異會更明顯,但斑馬魚對尼古丁之耐受性也有極限。實驗中亦觀察到公魚對尼古丁的耐受性較母魚高,藥物反應也比母魚明顯,在有性別差異的情形下,公、母魚應分開進行實驗及分別探討比較。

ERF參與FT調節植物活性氧的誘導開花

輕微乾旱會造成植物提前開花。實驗結果發現20 mM過氧化氫能有效促進阿拉伯芥開花。晚開花ft轉殖株噴灑過氧化氫後,沒有促進植物開花,因此FT可能參與過氧化氫控制開花。我們利用即時定量PCR方法證實在過氧化氫狀態下,FT及其下游基因基因會受到誘導而表現。以FT啟動子驅動螢光基因,發現FT確實會受到過氧化氫的誘導而啟動。以次世代定序得知過氧化氫處理後,得知ERF109受到抑制。利用FT啟動子序列刪除及ERF109以基因槍實驗,得知低濃度活性氧可以充當輕微逆境下的訊號,抑制ERF109表現再誘導FT啟動,促使FT基因及其下游開花基因表現,使植物提早開花。

由擬馬克夫鏈探討臺灣地區總統選舉民調

本研究目的主要是設計一套數學模式以探討臺灣地區選民投票抉擇的穩定與變遷,以及媒體的選前民調的準確度分析。研究中以馬克夫鏈分析臺灣地區選民投票抉擇的穩定與變遷,經研究發現臺灣地區選民投票抉擇乃屬於不穩定狀態。 為避免選民因接收到不準確的資訊而改變自身投票抉擇,致影響選舉結果,本研究以科學性方法探討分析了臺灣地區主流媒體公布的民調結果。研究中使用總統選舉的選前民調,透過本研究所提出之「擬馬克夫鏈方法」預測選舉結果,再將此結果與中選會公布的實際選舉結果進行交叉比對以評估其準確度。 本研究希望可以提出有效工具透過逆向工程方法來適時監督媒體,降低可能影響選民投票抉擇的人為操作,讓民調對於選民的投票抉擇有正向幫助;而透過較精準的民調以使未來選舉結果可以更進一步貼近民意,讓臺灣能邁向更好的未來。

網紅的秘密–紅網室對番茄生長的複利效應

本研究結果在紅色網室下栽培的番茄植株,其植株高度、莖徑、產量、總重量、缺病株及開花節位果實重量上都顯著其它組。在商品果方面挑選可上市銷售的果實約在10~20g為主,以紅網室取得果實總重量達14230.4g大於露天對照組及白網室。在感官品評中,各組口感表現上軟硬適中;以白網室果實的風味較有甜味,比較對照組甜酸味及紅網室微甜味有明顯差異。本研究發現紅網室的低透光率及藍綠紅光適當比例的光強度可能創造了光飽和點的時間差,形成光複利效應,故不需耗費多餘能量來抵抗陽光,多出的能量就能提供營養生長及生殖生長,促進植物生長的速度、延長生長期、增加植物產量、使植株與果實增大、更減少網室內病蟲害發生。