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臺灣

跳蛛體型大小與跳遠能力、距離判斷之關係探討

蠅虎科(Salticidae)以其優異的跳躍撲食能力而得名。然而牠們究竟能跳多遠?其跳躍距離與身體各項形值(體長、體寬、腳長等)之間是否有關聯,則一直缺乏佐證資料。本研究蒐集了安德遜蠅虎(Hasarius adansoni)、拉邁宇跳蛛(Cosmophasis lami)和彼得條斑蠅虎 (Plexippus petersi)等三種跳蛛,設計了跳台實驗,測試牠們究竟能夠跳得多準和多遠,並測量每一隻跳蛛的身體形值,想找出影響跳躍距離最多的形值項目為何。結果顯示,三種跳蛛的最遠跳躍距離確實存在差異,體型較大的安德遜蠅虎和彼得條斑蠅虎,最遠可跳出體長21~25倍的距離,跳遠能力顯著優於體型較小的拉邁宇跳蛛(體長17.5倍)。另外本次實驗也觀察到,在有充裕空間的情況下,跳蛛並不傾向精準地測量距離並進行跳躍。

怡然自「樂」,音樂內容的身心壓力放鬆效果研究

本研究旨在探討音樂內容對身心壓力的放鬆效果。本研究將受試者分派至完全無聲、環境音、純音樂、中文歌、日文歌等五個組別,進行約30分鐘的實驗操弄後,以血壓(收縮壓、舒張壓)、脈搏和狀態-特質焦慮量表之狀態焦慮量表(STAI-S)的測量結果作為指標,發現音樂確有放鬆身心壓力的效果,且雖然未達顯著,但不熟悉語言的歌曲(如日文歌)似乎比熟悉語言的歌曲(中文歌)更能放鬆身心壓力;另外,完全無聲的環境則可能比有聲的環境帶來更多身心壓力。本研究希望藉此為未來的音樂和壓力放鬆研究開啟更多可能性。

無毒有「單」~探討單寧酸作為生物農藥的可行性

本篇探討「單寧酸」做為生物農藥的可行性,結果發現偽菜蚜體表蠟粉被破壞,單寧酸接觸後具一定程度立即致死能力,生物農藥測試組(乳化劑+油+3%單寧酸溶液)立即致死率69.5% (10min)。生物農藥測試組和噴水組之農作物質量表現,無達到顯著差異( p>0.05),顯示生物農藥試劑對作物生長影響不大;以分光光度計分析,作物與環境土壤均無殘留,且作物易洗淨。生物農藥試劑對於不同科害蟲,以葉蟎致死率最高,為86.3%,而對蚜蟲及介殼蟲則分別為71.3%與61.6%。野外測試發現生物農藥試劑之驅蟲率,D1已達96.1%,而D2則達98%,D3達100%。吸食試驗顯示,生物農藥測試劑組對蚜蟲致死率約90%,顯示本生物農藥試劑不僅具立即接觸毒殺,也兼具長效吸食毒殺的效果。

雙眼牆颱風的內眼滾動

本研究初步分析颱風雷達回波圖發現,利奇馬、蘇力、柯羅莎、杜鵑4個雙眼牆的颱風,內眼牆有沿著外眼牆內側旋轉的現象,時間尺度約為3至14小時。接著比較颱風個案,選定杜鵑颱風作為主要觀察研究對象,以探討影響雙眼牆颱風內眼牆滾動週期的因素為研究目標,並以數值模式簡化問題。我做出兩種猜測,認為此一現象的成因,有可能是眼區的繞轉,或是內眼牆被眼區內的正渦度帶動旋轉。我先後設計了單、雙眼牆旋轉實驗,發現影響此二系統旋轉週期的主因不盡相同。其中,從雙眼牆實驗的結果可以發現,影響內眼牆滾動週期的參數,主要是眼區半徑以及眼區渦度,呼應了內眼牆受眼區內渦度帶動旋轉的猜測。最後,我在模擬杜鵑颱風的實驗中,做出相似的旋轉週期,證明內眼牆滾動的機制,主要以水平動力為主,也證明先前實驗的參數,即是影響旋轉週期的要素。

傅立葉轉換於奈米螢光鑽石超微量偵測之研究

螢光奈米鑽石(Fluorescent Nanodiamond, FND)主要應用於生物定位,其結構中與一個氮原子相鄰的晶格缺陷部分(Nitrogen-Vacancy, NV^-)照射波長532nm的雷射會發出637nm的螢光,對FND施加磁場會使螢光強度減弱。由於在低濃度溶液中螢光訊號會被溶液的背景雜訊掩蓋而難以偵測,因此設計實驗對FND施加穩定變換的磁場,此動作能夠使螢光強度也進行相同週期的變化。針對此週期進行快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transformation, FFT)得出的數值會與螢光強度呈正比,進而推知FND濃度,有效排除不隨磁場變動的背景雜訊。研究結果顯示,施加磁場並使用FFT能夠成功排除牛血清蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)、碘化丙啶(Propidium Iodide, PI)、水、血液的背景輻射,且FND在高離子濃度溶液中會沉澱,在表層包覆BSA則可以有效地改善此現象。FND不易受到血液的背景輻射干擾螢光測定。

複數平面解析應用-西姆松線之交點軌跡性質探討

本文主要探討的問題為:當三角形以其外心旋轉180°時 (我們稱之為對徑三角形),將此外接圓上一動點P對兩對徑三角形分別做西姆松線,當P點在外接圓上轉動時,兩西姆松線的交點軌跡為何。我們將西姆松線放在複數平面上來分析,推得這兩條西姆松線會互相垂直,並且它們的交點軌跡為一橢圓,此橢圓會相切於兩對徑三角形的六條邊,因此我們將此橢圓稱作這兩對徑三角形的「六點橢圓」,並探討這個橢圓的性質。 此外,我們也解出了斜西姆松線的方程式,並討論當改變對徑條件和旋轉對象時,兩西姆松線的交點軌跡方程式與圖形。我們發現了這些交點軌跡圖形都能對應到圓次擺線。

多邊形的剖分圖形數量之探討

從參考資料[1]可知,將凸n+2邊形利用n-1條不相交的對角線剖分成n個三角形的圖形數量即為卡特蘭數Cn。而我利用不相交的對角線把n+2邊形剖分成數個多邊形和三角形的組合,並從此類的剖分圖形與三角剖分圖形之關聯,進而由卡特蘭數的一般式推導出此類剖分圖形數量的一般式。在本研究中可得,若到把n+2邊形剖分成一個k+2邊形和多個三角形的圖形數量是(2n-k+1 n+1) ;把n+2邊形剖分成一個k+2邊形、一個m+2邊形和多個三角形的圖形數量,當m≠k,數量為n+2/2(2n-k-m+2 n+2) ,當m=k時,數量為n+2/2(2n-2k+2 n+2) ;把n+2邊形剖分成一個k1+2邊形、一個k2+2邊形、一個k3+2邊形、和n-k1-k2-k3 個三角形的剖分圖形,當k1,k2,k3兩兩相異時,數量為(n+2)(n+3)(2n-k1-k2-k3+3 n+3) ;把n+2邊形剖分成一個K1+2邊形、一個K2+2邊形、一個K3+2邊形、一個K4+2邊形和n-K1-k2-k3-k4個三角形的剖分圖形當k1,k2,k3,k4兩兩相異,數量為(n+2)(n+3)(n+4)(2n-k1-k2-k3-k4+4 n=4)。並猜測若k1,k2,...,ki兩兩相異時,把n+2邊形剖分成一個k1+2邊形、一個k2+2邊形、…、一個ki+2邊形、和n-Σkj 個三角形的剖分圖形數量為(n+i)!/(n+1)!(2n-Σkj+i n+i) 。

強菌來襲!口腔大騷動!——食品中乳酸菌對牙齒保健的影響

乳酸菌(Lactic acid bacteria)是生活中常接觸到的菌種,除了製作食品,也有研究指出部分乳酸菌菌株可抑止造成齲齒的「變異鏈球菌」生長,目前已有牙膏等產品號稱添加乳酸菌。但乳酸菌發酵產生的乳酸,會分解牙齒的琺瑯質,所以我們從發酵乳食品中分離出9株乳酸菌,並進行氫氧基磷灰石的分解實驗與對變異鏈球菌的抑菌實驗。經過實驗,1號、5號、6號與8號乳酸菌株對氫氧基磷灰石的分解能力較弱,而6號、8號與15號對變異鏈球菌的抑制效果較明顯,實驗結果交互比較後,得出6號和8號菌作為牙齒保健的應用價值較高。未來若能進一步研究,可嘗試以離心將乳酸菌各部位分離,研究其真正有抑菌作用的物質,並加以純化,應用於保健食品中。

「柚」〜「果」然來電!

進行水果電池實驗時,蒐集相關文獻得知,大部分水果電池測得電壓相差不大,產生電流也不大,心想也許是不同水果電池的內電阻太大而影響發電效能,因此嘗試加入不同角色添加物減少內電阻,及碳化電極延長電池壽命等,提升其發電效能,進行一系列實驗發現: 一、大部分芸香科水果果汁產生的電功率較高,其中葡萄柚汁電池發電效能較佳。 二、以40mL葡萄柚汁加入60mL石花凍液比例,製成「柚見石花凍電池」的發電效能最佳。 三、以赤血鹽水溶液加入葡萄柚汁,能降低「柚見石花凍電池」內電阻提升其發電效能。 四、將電極片鎂鋁片碳化,能延長「柚見石花凍電池」的使用期限 。 五、應用改良之「碳化柚見石花凍電池」能製作易攜帶、電力持久的「柚時鐘」。

人工智能-區塊鏈於咖啡豆烘焙之懸浮粒子量測研究

本研究選用曼特寧咖啡豆於「中深烘焙」過程所產生懸浮粒子數值變化做為預測空氣品質與推斷咖啡烘焙程序,如此可讓工作者預測空氣狀況而因應改善,也可進一步了解烘焙過程之操作誤差。為了確保烘焙程序可信度,本研究提出了結合區塊鏈與人工智能技術應用於咖啡豆之烘焙操作履歷。 「中深烘焙」操作履歷包括烘焙程序履歷與推斷程序履歷,前者為與烘焙操作程序對應之懸浮粒子數值,後者為推斷烘焙程序之人工智能模型。 程序履歷是將烘焙中產生懸浮粒子區塊鏈化,而後再將不可篡改懸浮粒子區塊提供給人工智能訓練使用,將訓練完成後模型加入同一條區塊鏈上形成推斷程序履歷,因此區塊鏈具有懸浮粒子資料與人工智能模型不可篡改雙重性烘焙履歷。