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臺灣

探討電位差變化對含羞草觸發運動過程的影響

本研究探討外加電位差變化對含羞草觸發運動的影響機制。我們發現含羞草葉齡會影響電阻變化量及閉合速率。使用9V以上外加電壓能使含羞草產生觸發運動,電壓越高能使閉合速率加快。長時間外加電位差刺激時,閉合會產生延遲現象,刺激時間越長閉合反應越慢,恢復時間也會延長,並影響鄰近葉片的閉合速率。外加電位差刺激會使葉片從負極到正極閉合,具方向性,推測電子流可使細胞膜外產生電中和,導致去極化產生動作電位,並引發離子通道開啟,使葉枕細胞水分釋出葉片閉合;長時間刺激造成延遲現象可能與通道持續開啟讓膜電位無法恢復有關。我們發現靜電也會引起觸發運動,且與葉片距離遠近會造成不同的閉合情形,推測與葉枕細胞的電子分布改變有關。

禁食惡果!特定波長LED燈用於瓜果蟲害防治之研究--以粉蝨及粉介殼蟲為例

可見光中的藍光可以驅殺果樹的害蟲!本研究在探討可見光中特定光波是否可以影響害蟲存活率,因而取代化學農藥。作法是利用特定LED紫燈/藍燈/綠燈/白燈,比較找出驅殺粉介殼蟲及粉蝨的效果。首先瞭解果農如何應對害蟲問題,持續找尋培養害蟲來實驗。接著研究光的原理及準備LED燈:排除LED燈對環境中温度、電磁波有影響,再實驗單片葉子上的蟲,找出各LED燈的最佳照射距離。進而開始實驗比較不同LED燈影響蟲的存活率,發現LED藍燈勝出,就以LED藍燈對於蟲在活體植栽上作實驗,確認可達到瓜苗害蟲的治療與預防。 現行農夫針對一般瓜果害蟲的物理防治法中,光的應用僅針對蟲的「趨光性」有著墨。本研究打破過去思維,希望找出可取代化學農藥的安心防治法。

移動城堡-避債蛾應用蓑巢生存策略之探討

避債蛾常見於防治病蟲害名單,我們探討微型大蓑蛾應用蓑巢生存策略,從2019年9月至2020年7月共10個月。研究發現:一、避債蛾一世代用同一蓑巢,飼養孵化小幼蟲0.1cm,多數初齡幼蟲從母蓑巢下方飄落時已有蓑巢;雌蛹巢比雄蛹巢長。二、幼蟲築巢步驟:1.咬碎枝葉;2.用絲把碎葉黏成帶狀;3.在葉帶滾動黏在身上;4.再補上其他碎葉黏合成簑巢。幼蟲約蓑巢0.5cm開始增補蓑巢,如有破損會立即修復。三、小幼蟲蓑巢圓錐形,雄蛹巢多為長圓筒錐形,雌蛹巢多為紡錘形,巢愈大巢材更多樣化;蓑巢內部鋪絲絨、蓑巢上下開口也有絲絨。四、大、中幼蟲多棲息葉背主脈,小幼蟲多棲息葉背葉肉;棲息行為可能有領域性。蓑巢搭配有黏性的絲線成為協助避債蛾的生存策略。

體感遊戲應用於左右橫向運動訓練之評估

「教育部108年施政計劃」文中提及了期望能夠培養學生健康規律的運動習慣並提升學生體適能的知能水準,這促使我們對運動體型感遊戲與體適能關係的研究產生了興趣。我們設計了以Kinect體感器為主的橫向體感遊戲(正常型與AI型),並以一年級到六年級國小學生為研究對象。經由程式修正與實驗探討,我們發現了球速與橫向移動加速度的線性關係,亦即學生橫向運動的加速度值越大,則學生在橫向體感遊戲中可以挑戰的球速越快;反之,加速度值越小,則可以挑戰的球速越慢。本研究有助於評估與建立低年級到高年級國小學生在橫向運動的體適能標準,並藉由體感遊戲系統來加強訓練學生的體適能,甚至進一步選拔出優秀運動能力的學生成為各項體育運動的菁英選手。

數迴從之

本研究在等差數列的基礎上,加入「若an為完全平方數,則an+1=√an 」的遞迴關係,將具有週期性的數列分為「單純週期數列」與「特殊週期數列」,並以單純週期數列為主要研究目標。我們探討單純週期數列的各項性質與充要條件,並透過歐拉準則與費馬小定理討論不同公差與首項是否能形成單純週期,整合與建構「給定公差,尋找可形成週期的首項」之方法,也研究特殊週期數列之性質與充要條件。

Synthesis of Mesoporous Carbons and Their Application for EDLC

The quick increasing energy consumption arouses the interest in the development of power storages. Electrochemical supercapacitor is one of clean and sustainable candidates of energy storage system, and porous carbons are the most potential candidate as electrode materials for electrochemical supercapacitor because of their large surface areas, high chemical and physical stability, good conductivity, as well as low cost. In this work, we synthesized the mesoporous carbons by using ZnO nanoparticles as sacrificing template via nano-casting synthetic process and natural porous carbon materials. The synthesized porous carbon has a mesoporous structure. Because the surface area and pore size of the synthesized mesoporous carbon are larger than that of the coconuts fiber-derived carbon, the CV plots show that the synthesized mesoporous carbon has a good rectangular shape and a much better performance than that of the coconuts fiber-derived carbon. We also develop an easy way to discriminate how well a supercapacitor works. We applied these porous carbon-based electrodes on both handmade as well as the commercial capacitors and measured their electrical performances. The handmade EDLC is less efficient than the commercial capacitor.

色光影響渦蟲生長與覓食行為記憶的探討

渦蟲本身具有負趨光性,是由於牠的感光眼能夠感應光線而作出的反應。而本實驗透過研究渦蟲在紅、黃、藍三種色光中的趨向性(相較於白光,渦蟲是否偏好紅、黃、藍光),並且從渦蟲的細胞修復、記憶性等方面著手實驗,觀察不同色光對渦蟲這二個方面是否有影響。根據研究結果,相較於白光,渦蟲對紅光較具趨向性,且在細胞修復、記憶性此二個方面,紅光之結果皆較佳,黃光次之,藍光則明顯不利於渦蟲。未來我們可再更深入研究渦蟲的神經系統,進而推論為何不同色光對渦蟲會有此影響,在醫療的色光應用上也能有更進一步的發展。

我來電暈你—電暈馬達轉速之變因研究

本研究針對自製的電暈馬達(Corona Discharge Motor)進行探討,探究如何以尖端放電所伴隨的電暈為動力,推動自製的絕緣馬達本體轉動。在研究中,我們首先討論了電暈馬達轉動的原理,並且以數學式建立定量模型;再以實驗對照數學模型對於此現象的描述。實驗中,我們輸入固定的電壓,配合錄影和Tracker影片分析軟體,實驗並討論馬達裝置的各種性質對於轉速的影響。 此外,我們企圖尋找能達到最高轉速的最佳馬達設計。我們在杯高7.6公分、電極板距塑膠杯0.15公分、電極板和塑膠杯切線夾角45度、4層塑膠杯的情況下,找到此研究中的最高轉速(4.46 RPS)。

蘊轉首之鏈

水蘊草是很重要的實驗材料,我們之前發現溫度約15-20℃、光照約1000 lux時的葉綠體流動機率最高也最快,且葉綠體流動特性會因細胞形態及外在條件而有差異。本次我們利用縮時攝影檢視水蘊草的細胞質流,發現隨著一天日照強度變化,上午細胞質流會隨時間變快、過中午後會變慢;且中午時葉綠體會聚集成團、流動比例降低。進一步觀察光照強度對水蘊草細胞的影響,發現光線不足時葉綠體靜止不動且均勻分散,讓受光的表面積最大化;隨著光照增加,葉綠體重新排列,移動到細胞邊緣後開始進行細胞質流。細胞質流模式有速度慢、方向不定的紊流及速度快、順逆時針的層流,而強光下葉綠體會出現聚集成堆、流動停滯的現象。不同細胞質流模式會因光照條件而轉換。

回收式.自製光觸媒–廢水脫色大作戰

光觸媒在生活中相當熱門。本研究旨在自製二氧化鈦光觸媒用於淨水並著手製作其薄膜使易於回收,或具磁性吸取再利用。 過去科展沒有自行合成光觸媒的作品,這是因為製作上需要毒性較高的藥品。實驗中我們找到「檸檬酸鈦」來源可以在「水」中利用簡單的沉澱反應製作TiO2,但得到的TiO2粒徑小,淨水後的過濾十分耗時,所以試著將其製為通透性薄膜,實驗發現:市售的「保利龍膠」有利於組裝薄膜,其中調和膠比例(醇/膠)為1:1~2:1,膠材比例(調和膠/粉體)為4.5:1~9:1之間,能固定粉體卻保有通透性,能促進薄膜於日照下使亞甲藍模擬廢水迅速脫色。 實驗也嘗試利用檸檬酸鈦結合Fe3O4製成具磁性的TiO2,嘗試了不同作法,終於製作出兼具良好脫色效果及良好磁性的磁力光觸媒。