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臺灣

把新鮮包起來-非塑料環保薄膜之研發

本研究採用海藻膠糊液製作出薄膜,得知甘油、醋酸是關鍵成分,可控制糊液的流動性或軟硬度,以2%海藻膠糊液,添加2%甘油、1.5%醋酸之配方比例來製作薄膜,本研究稱之「自製新型保鮮膜」,藉由不透明度、穿刺強度、抗拉強度、拉伸長度等物性測試,驗證「自製新型保鮮膜」初步具有商品化之水準。在實際應用上,「自製新型保鮮膜」包裝功能特性、包裝視覺效果甚佳,並具備優良的冷藏保鮮效果,而且不用擔心因保鮮膜接觸油脂、蒸煮或微波加熱處理所衍生的食安問題。「自製新型保鮮膜」之水活性值遠小於0.6,因此,常溫下具有相當好的貯藏性。最後,經3週掩埋測試,證明「自製新型保鮮膜」之腐敗性甚佳,是一種對環境十分友善的環保材質。

無人機SLAM自主飛行與立體建模運用於橋樑劣化檢測之研究

本研究運用無人機透過自主飛行及SLAM技術,輔助維護人員進行安全而穩定橋樑劣化檢測機制。透過飛行穩定、姿態資訊明確的自主飛行無人機,運用Python撰寫UDP連線程式,即時接收並判讀無人機回傳的影像及姿態資訊,再傳送飛行命令給無人機以順利在橋樑間巡行,而接收的影像則提供目視判斷損害狀況及LSD-SLAM建立強梁的3D模型自動標示測量損害處的尺寸。最終結果證實無人機可取得符合橋梁優選指標 (PI) 的必要資訊,以安全、效率的方式,取代目前必須多人爬上爬下,分工目視及測量方式。

有氧森活-探討國中生高海拔身體適應程度影響因素

本研究旨在探討不同海拔高度血氧飽和度、體適能與高山適應程度之關聯性。利用高山適應評分系統為受試者分組,再進行各組體適能測驗成績及不同海拔高度測量之血氧飽和度之研究。研究結果顯示: 一、血氧飽和度會隨著海拔高度上升而下降,於相同海拔高度,適應較差者之血氧飽和度比適應較佳者低。 二、體適能部分項目(立定跳遠、800/1600跑走)會影響學生於高海拔的適應狀況。 建議可利用本研究結果,針對體適能立定跳遠、800/1600跑走成績較差者加強訓練,登山過程中多關心血氧飽和度下降幅度較大的同學,以減少在高海拔地區不適症狀的發生,期望本研究結果可供校方或其他單位日後安排登山行程參考。

最堅強的醫護人員—防疫機器人

本研究致力於改善在疫情底下的醫療場所分流機制,減輕第一線醫療人員的人力負擔。利用Arduino模組與臉部口罩辨識技術,串連「口罩辨識、體溫量測、酒精消毒」等三項主要關卡,最後製作出一個集所有功能於一身的「防疫機器人」。 防疫機器人將設置於醫療場所入口,在語音提示下,進行口罩辨識、酒精噴灑與溫度感測,如有突發狀況可與保全人員聯繫。待所有檢測完成後,溫度超標和正常的人會以不同方式進入醫院,降低交叉感染的風險,全面性的守護第一線的人員。 本研究成果能為醫療場所的分流達到「降低人力需求」及「安全」的目標,甚至可以拓展至其他同樣需要分流機制的場域。

「鱗」漓盡致 – 以阻尼震盪量測魚鱗膠原蛋白凍彈力及螢光光譜應用於魚健康情形即時監控

本實驗發現虱目魚魚鱗的膠原蛋白以沸水萃取率高,分為兩個階段,前十分鐘即能萃取63%總膠原蛋白量,降低萃取溶液之pH 值,除了增加萃取效率外,亦能幫助其斷鍵成更小分子的蛋白質,更有利人體吸收。蛋白質電泳、X 光繞射、細胞毒性試驗分析中顯示自魚鱗萃取出的膠原蛋白純度高,不會對細胞造成傷害。以自製3D列印光桿杆結合阻尼震盪量化了魚鱗膠原蛋白凍的Q 彈程度,發現膠原蛋白凍在10.6°C±0.5°C、約50mg/mL 時有最佳的彈性,提供凍狀類食品口感調製的新興途徑。本實驗發現以325 nm 紫外光激發魚鱗表面螢光,出現藍光(410 nm)及綠光(490 nm)螢光,可以進而利用其兩光的相對強度,判斷魚鱗的健康情形。

猜猜我是誰?用腦波「想」就知道! 結合腦機介面生物辨識的智慧家庭系統

我們撰寫腦機介面程式,用低成本單電極的腦波儀讓智能車移動,實驗後發現專心度會隨著訓練而提高;在過程中看出每個人的腦波好像都不相同,所以嘗試從大量又凌亂腦波信號中萃取到四種有用的統計特徵值,再用近鄰演算法做生物辨識,正確率達到九成七以上,並實做出創新有趣具腦波解鎖應用的智慧家庭系統。此系統運用圖形的mblock、程序的C和交互式的Mathematica等程式語言,特色包含可傳訊息到手機上的緊急救難LINE通知功能和中文語音合成功能。設計出固定式的跌倒偵測和一氧化碳偵測裝置,與整合各種元件的腦波可控智能車,能自主偵測環境指標和災害意外指標並能適時提醒。我們相信唯有探索最難破解的大腦祕密,才能朝向直接用腦訊號控制和意識交流的方向前進。

虎光三色~不同色光環境對蠅虎撲食準確度之探討

在校園不同的環境中可以發現到好幾種的蠅虎在不同的地方出現,我們發現亮度與色光組成這兩個物理因子會使蠅虎的種類分佈出現明顯的差異,因此我們假設不同種類的蠅虎在不同色光環境下,其撲食準確度會有所差異。我們選擇了偏好處在較陰暗環境的安德遜蠅虎(Hasarius adansoni),及偏好處在較光亮環境的眼鏡黑條蠅虎(Phintella versicolor)作為研究物種,參考了Nagata在2012發表的研究〈參考文獻一〉,除了使用白、紅、綠光,還多加三原光中的藍光,來進行蠅虎撲食實驗。我們發現到,相比於安德遜蠅虎的結果,眼鏡黑條蠅虎除了在紅光下難以捕食以外,連在綠光下的表現都較差,反而藍光才是最適合眼鏡黑條蠅虎進行撲食的色光,顯示了兩種蠅虎的對於不同色光的反應有明顯的落差。

探討MafF對LRH-1調控相關代謝路徑的影響

已知 liver receptor homolog-1(LRH-1)掌控著多種生理功能,在肝臟代謝中扮演著相當重要的角色,我們利用酵母菌雙雜交技術(Yeast two-hybrid)找出數種可能跟LRH-1產生交互作用的蛋白質,並從其中選擇v-maf avian musculoaponeurotic fibrosarcoma oncogene homolog F (MafF)作為主要研究對象,探討其與LRH-1之間的作用對代謝造成的影響。本研究中,我們利用免疫沉澱法證實MafF可與LRH-1形成複合體,而MafF並不影響LRH-1蛋白的表現量。隨後以啟動子活性檢測MafF-LRH-1複合體在細胞內之功能,發現MafF能促進由LRH-1所調控的small heterodimer partner (SHP)、glucokinase IV (Gck)及side chain cleavage enzyme (SCC)等代謝相關啟動子之活性。此外我們以GST-pull down發現MafF與LRH-1結合區域位於LRH-1的DNA 鍵結位(DBD)。綜合上述實驗結果,MafF能與LRH-1的DBD鑑結形成複合體,並促進啟動子活性,未來希望能進一步探究MafF對LRH-1所調控下游基因的影響,以了解MafF於肝臟膽酸合成及醣類代謝機制中所扮演的角色。

蝶豆花與風茹草萃取製備抗氧化抗UV乳液

本實驗探討以蝶豆花及風茹草的萃取液,以不同比例混合調配成防曬乳,並以儀器測量各混合比例的防曬係數,以及比較各混和比例的抗氧化活性高低。市售的防曬乳多半會加入化學添加物,皮膚在短時間內雖能具有阻擋紫外光效果並可產生光澤,但也會加速肌膚老化,長期使用可能會累積這些物質於皮膚上,實驗目的是希望以自然的素材,例如以蝶豆花及風茹草萃取物中的天然成份,調配出同時可具備抗氧化活性及防曬(抗紫外線)效果的防曬乳,搭配分光光度計以及自製的紫外線強度檢測裝置測量出兩者混合的最佳比例,並將最佳比例製成的防曬乳與市售防曬乳進行抗氧化活性及抗紫外線能力的比較,如能接近市售防曬乳的上述效果,即達到本實驗的探討目的。

「導數」計時 ~由連續導電度的變化探討離子的反應速率

高中介紹各種反應的速率比較,但卻缺少實際觀察各種反應快慢的方式;本研究發現,可藉由連續導電度測量,從導電度的變化曲線中,觀察到各種離子反應在過程中的離子變化特徵,也可以找到準確的反應終結時間,並做定性及定量上的運用。文獻曾以硫沉澱的濁度,測奈米硫的反應速率,但此法測的是氧化還原與沉澱速率之和;但由連續導電度圖,則可單純的得到氧化還原反應的速率。透過取樣時間的適當設計,可觀察到每種離子反應的導電度波動都很獨特,相同的離子反應,導電度曲線的起伏很相似,可做為鑑別離子反應類型之用。從秒錶實驗的導電度圖中,還可看出兩個反應機構的交替過程。在反應速率的研究及教學上,連續導電度法提供了簡便而準確的方法。