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臺灣

防鏽防蝕的黑色素—探討芝麻黑色素對於氧化鐵的保護

以浸泡提取法萃取出黑芝麻中的黑色素,並用高斯計測量其與氧化鐵(三氧化二鐵)混合物的磁場變化,以了解黑色素還原氧化鐵成為磁鐵礦(四氧化三鐵)的能力。結果發現,黑色素溶液還原氧化鐵粉末的最佳反應濃度為33%,而在氧化鐵粉末及芝麻黑色素溶液重量比為1:5的比例時,有最大的磁場變化平均值。 將氧化鐵、鐵、銅、鋁片在浸泡於黑色素溶液後,與相同環境條件下未浸泡在黑色素溶液的金屬做比較,測定各金屬在兩個禮拜後的失重率,結果發現浸泡黑色素的鐵與銅金屬,其失重率小於對照組,而氧化鐵及鋁金屬經浸泡黑色素的失重率則大於對照組,推測芝麻黑色素對於鐵、銅金屬可能具有延緩氧化的能力,而對於氧化鐵及鋁金屬效果不明顯。

TEP1基因對埃及斑蚊(AEDES AEGYPTI)生殖能力影響之探討

登革熱為全世界最重要的節肢動物傳染疾病之一,其造成全世界每年約五千萬個病例且WHO估計全世界超過兩億人口暴露在感染登革熱的危險之下。而近年來台灣每年皆有超過1500例的登革熱病例。雖然國際間許多實驗團隊致力於開發登革熱疫苗以及抗登革熱藥物,但是都未能有突破性的結果。因此,積極的尋找替代性病媒蚊控制策略,將是控制登革熱的一線曙光。本計畫主要是探討埃及斑蚊之生殖調控分子機制,並希望透過抑制其生殖能力以達到降低病媒蚊族群的效果,藉此達到控制登革熱傳播的目的。本計畫利用RNA干擾(RNAi)的技術,將標的基因之表現抑制,再測量埃及斑蚊之產卵能力。實驗結果顯示,埃及斑蚊含脂硫蛋白之表現被抑制後,會明顯抑制其產卵能力。未來將進一步研究該蛋白質調控埃及斑蚊卵黃生成之詳細分子機制。本研究結果,有助於我們對病媒蚊之生殖調控分子機制更深入之瞭解,並且對於未來建立新的登革熱防治策略從事病媒防治工作有相當大的幫助。

水中餘氯真的被吸收了嗎

網路看到水中自由餘氯被食物或人體吸收的實驗,這說法讓我們疑惑,因此想研究自由餘氯真的被吸收了嗎? 以膠帶沾黏實驗物質的方式將實驗物質「間接」加入自來水,再用DPD餘氯測定液觀察變色情形,發現測定液呈現透明,表示水中沒有自由餘氯,但實驗物質本身沒有接觸到自來水,不可能吸收自由餘氯,是口腔、水果、茶葉、米溶入水中的成分把自由餘氯還原成氯離子;以總氯餘氯測試計測量,觀察水中「總氯、餘氯、結合氯」的變化,發現洗手、洗菜時,是手與菜上的細菌、表皮細胞和自由餘氯反應變成結合氯,才使自由餘氯濃度下降,並不是手和菜吸收了自由餘氯。我們的實驗可以證明,目前網路上關於自由餘氯被吸收的說法,都不是事實。

看誰最神「氣」?―探討影響水火箭拋射距離之研究

探討如何將水火箭拋射得更遠的試驗之後,本研究的結論:⒈水火箭瓶內要裝水。至於裝入水與空氣的比例,依本研究而言是水量120ml/空氣480ml(1:4),水火箭被拋射的最遠。⒉裝入含洗衣粉濃度越低的水,水火箭被拋射的距離較近;含洗衣粉濃度越高,水火箭被拋射的距離較遠。⒊瓶內壓力越低,水火箭被拋射的距離較近;瓶內壓力越高,水火箭被拋射的距離較遠。⒋瓶內的水溫越低,水火箭被拋射的距離較近;瓶內的水溫越高,水火箭被拋射的距離較遠。

看得到,拿得到 ── 機械手臂與電腦視覺的結合

本研究使用自製的機械手臂並透過ROS與MoveIt實現機械手臂的路徑規劃,且給予機械手臂自身的視覺系統,並透過深度學習進行物體辨識並使用深度攝影機獲取物體的距離,使機械手臂能夠自行移動到目標物的位置並抓取物體。將電腦視覺、深度學習與機械手臂結合,機械手臂便可以達到自動化,而無須人為操作。本研究所開發的機械手臂系統為完全開源、價格低廉且軟體方面可套用於其他安裝ROS的系統中,十分適合與其他領域結合。而日後在更多自動化的系統上,如物流系統的自動揀貨、行動不方便的長者的輔助系統或是自動化垃圾分類等,使用本系統的電腦視覺、機器人系統,可以讓生活中一些需要人力的事情變得更快更方便。

口罩「國家隊」→「地球環保隊」-自製PLA口罩與收集全分解制度

疫情導致醫療口罩需求與丟棄暴增,讓石化塑膠污染日趨嚴重。我們從自製聚乳酸PLA環保口罩過程中,發現新創減塑、友善地球元素可能性。首先改裝棉花糖機、自製鑿孔鐵罐頭加上5克重PLA粒子加熱抽短纖維﹔篩選幾種加熱器具實驗後,用離子夾模擬熱黏合法的「熱軋」模式成功將短纖維→不織布﹔以自製PLA不織布當口罩本體,搭配鈕扣型耳掛(布縫橡皮筋)兼具舒適、牢靠度與可重複再使用。與國家隊口罩實驗比較,發現外層撥水性與內層透氣性都較佳。 為了讓口罩「國家隊」晉升為「地球環保隊」,本研究以日常生活用簡單工具自製口罩、檢測並規劃符合PLA特性的全分解制度,減少塑料泛濫對於地球的負擔。期望達到「口罩保護人類、人類愛護地球」的雙贏境界。

神奇水凝膠

本研究以方便取得的材料及簡易的操作程序,發展新穎且對環境無害的氧化鋅凝膠製備法。實驗首先尋找製備氧化鋅凝膠的方法,接著探討影響凝膠形成的因素,包括電解質種類、電解液濃度、電解液添加酸或鹼、外加磁場以及反應金屬的形狀等。最後針對製備的氧化鋅凝膠進行吸水性、紫外線遮蔽程度、導電性及發電效果等測試。研究結果顯示,鋅線圈與表面為氧化銅之銅線圈於食鹽水中反應速率較快,是製備氧化鋅凝膠的較佳方式。氧化鋅凝膠可吸收自身質量一倍以上的水,能遮蔽75%以上的紫外線。另外,氧化鋅凝膠發電最高電壓可達140毫伏特,最大電流可達70微安培。本研究能以簡易方式製備氧化鋅凝膠,具有推廣及應用的價值。

穹頂之下-四面「霾」伏

透過閱讀報章雜誌,恍然發現PM2.5的重要性。針對這次PM2.5的研究,我透過氣象數據分析、實地觀測、實驗,三個方向來進行研究。探討住家附近區域近八年來的PM2.5數據,研究發現PM2.5平均以大里最低,竹山最高,南投市和埔里則為其次,不過目前都有逐年逐漸減緩的趨勢。接著探討天氣條件對PM2.5的影響,發現溫度高、雨量多、降雨天數多及風速大都會影響PM2.5的濃度,使其濃度降低。另外,交通工具也會影響周遭的PM2.5濃度,研究結果顯示車多,空氣品質較差。研究中也透過自製觀測器實際觀測校園,發現到了12月後期PM2.5明顯升高。對於口罩阻隔PM2.5的效用,活性碳口罩的效果最好,其次是醫用口罩,無戴口罩所吸入的PM2.5最高。期盼未來若可以再鑽研,能對這個議題做更深入的探究。

讓我們擁抱在雲端-具有線性振動觸感之體感服

“擁抱”在人際關係中扮演重要的角色,而觸覺經驗常常伴隨著豐沛的情感。本研究之應用核心價值是透過雲端科技,真實地傳遞「情感性的觸覺」。作品在衣服中安裝 Arduino Pro Micro與Bluetooth Communication Module,以線性方式控制微型振動馬達陣列的振動,利用手機藍芽連接體感服,透過4G或Wi-Fi與Google Firebase雲端服務連結,即時傳遞與交換控制資料。從實驗統計數據中分析馬達振動與觸覺感受的線性關係,建立具有重複性價值之微型振動馬達的線性系統參數。讓人們除了可以透過文字、語音及影像溝通,也可以透過體感服做遠距離的接觸與互動達到“擁抱”的人際關係。

銅修飾二硫化錫應用於光催化二氧化碳還原產生太陽能燃料

本文研究轉換二氧化碳成為替代能源,介紹運用太陽能源,以SnS2及光觸媒進行CO2還原反應,以產生碳氫和碳氫氧化合物。我們以溶劑熱法配置SnS2,過程中藉由加入不同重量百分比例的銅(0, 0.5, 1, 5, 10 wt.%)探討銅的添加對於觸媒的影響:能隙縮短、底面為從六角形至四邊形晶體結構、吸收光範圍延伸至可見光之域。以活性測試探討其綜合性能,結果呈現1 wt.%銅修飾的SnS2光觸媒有最高CO2轉換效率,且產物單一為乙醛。未來希望藉由研究最佳銅修飾的比例,以改良二硫化錫光觸媒的吸光特性、減少電子電洞對復合,並進一步增加其量子轉換效率、增加產量。