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臺灣

自製模型模擬地震對地球自轉速率變化之探討

為了解地震對地球自轉速率變化之影響,本研究使用自製地球模型、模擬板塊裝置,並運用 Tracker 等程式,模擬地震後地球自轉變化情形。 自製地球轉動時角速度有週期變化,可當作模擬地震發生的背景資料。研究結果顯示,加重板塊負重,角速度無明顯變化趨勢,但自轉一圈所需時間皆增加。改變板塊位置,北緯 22.5 度組角速度圖形高峰值及振幅顯著增加,赤道、北緯 45 度組變化則不明顯。 板塊移動與球體旋轉同向時,角速度變化振幅明顯加大,反向則不明顯。在角速度相對小時移動板塊,角速度趨勢往下,平均角速度減少;反之,在角速度相對大時移動板塊,角速度趨勢往上,平均角速度增加。 本模型模擬之地震所引發之日長改變量,經由換算相當於自轉週期 24 小時的地球改變了 36 分鐘。

笛音管演奏器

原本只是要製作自動笛音管演奏器,但由第一支笛音管發現當逐漸增加空氣柱長度時,原本逐漸降低的音高會突然發生音高躍升現象,而且會間隔一段又重複發生,讓我們找不出可用的較低音階。根據我們研究結果,這個現象應是由於我們給的風速、風量過大所造成,降低風速、增加笛音頭氣切角度及加大氣切口面積可以減少音高躍升現象。本研究也發現所用之笛音管其發聲存在著基音頻率偶數倍之泛音,說明著其發聲機制應符合兩端皆封閉之駐波理論,而在大風量吹奏之下,管內逐漸累積一段不容易震盪之空氣柱,隨著空氣柱增長,累積的空氣柱逐漸達到不穩定平衡的臨界點,因此產生音高突然躍升現象。

知否?「茶」應是綠肥紅瘦 ― 探討不同環境條件下三種脂肪酶之活性

本研究欲找出可抑制脂肪酶活性之因子,故從110年10月展開實驗,將胰脂肪酶、小麥脂肪酶、念珠菌脂肪酶置入不同市售瓶裝茶、一系列咖啡因濃度環境中,以探討市售瓶裝茶、咖啡因及兒茶素對三種不同酶活性之影響。另外將胰脂肪酶置入以不同沖泡手法之綠茶溶液中,操作變因分別有不同沖泡溫度、茶葉浸泡時間、冷藏保存的時間,用以探討胰脂肪酶於不同環境中之活性大小。研究結果顯示,對於胰脂肪酶,兒茶素跟咖啡因均會抑制其活性,其中以咖啡因影響較為顯著。手沖綠茶之沖泡溫度及時間都會影響其活性,關鍵在於茶液中兒茶素含量;對於小麥脂肪酶,咖啡因可以抑制其活性;對於念珠菌脂肪酶,市售瓶裝茶可以抑制其活性,但並無法歸因於咖啡因及兒茶素。

綠電愛地球-葉綠素電池之探討

近年來國際各國紛紛提出新興能源與綠能相關之研究,而為了因應再生能源發電量不穩定,必須搭配儲能設備使電力輸出穩定,進而發展出許多儲能產品,在儲能系統中又因為電動車備受注目,使得電池設備最具話題性。本研究主要為探討葉綠素電池於不同操作變因下對電池性能之影響,藉以尋找最佳數據資料組合的條件並硏發性能最佳之葉綠素電池。因葉綠素電池可藉由酒精從植物葉片中萃取葉綠素溶液,不僅可以避免過多之能源消耗以及環境污染,同時期望將來能成為具有高安全及低成本的新能源系統。

探討組蛋白脫乙醯酶HDAC7對於癌細胞DNA損傷修復機制之影響

DNA損傷導致的基因體不穩定是癌症的共同特徵,而細胞依賴DNA損傷反應 (DDR) 來感知和修復受損的DNA,以維持基因體完整。DDR由DNA損傷傳感信號和修復網絡組成, DDR的活化可阻滯細胞週期並啟動DNA修復,是應對DNA損傷的關鍵步驟。其過程受許多因素調控,包括多種轉譯後修飾如乙醯化、脫乙醯化、小泛素化等。HDAC7是組蛋白脫乙醯酶,該家族成員有多個已被證實參與DDR且在多種癌細胞中常過量表現。最近研究發現HDAC7具小泛素蛋白E3連接酶活性,但相關研究甚少,因此欲探討HDAC7在DDR所扮演的角色。 本研究使用西方墨點法、免疫螢光染色、流式細胞儀分析、細胞存活率測試和細胞群落形成能力實驗,發現以RNAi技術將細胞的HDAC7基因沉默後會降低DNA損傷引起的ATR-Chk1及ATM-Chk2訊號強度,使不能有效率活化檢查點,並對DNA損傷藥物較敏感。由以上結果顯示,HDAC7有潛力做為抗癌藥物研發的新目標。

粼粼波光下的矽光子波導的傳輸奧秘

新聞報導「矽光子」是台灣未來重點產業,經老師解釋,我們學習到「矽光子」是將電信號轉成光信號在波導上傳輸。光可看是一種波動現象,我們嘗試能否從水波來了解波導原理?在實驗自製水槽中,針對小振幅淺水波的水波導現象與實驗變因進行探討。經多次測試:水波經過單通道傳播一段距離後,水波振幅在約30cm後衰減,而波導上傳播的水波可延波導傳遞更遠距離(>60cm)。 進一步以水深、頻率、壓克力條高度為變因實驗。結果顯示,須同時滿足波速比≦0.65以及起振水波半波長接近波導寬度才能實現水波導現象。 在異型波導實驗中,證明水波導有缺陷時,水波依然可以維持波形在水波導上傳遞。故展示利用小振幅淺水波在水波導上的傳輸,可以學習到矽光波導的傳輸行為。

坐標平面上△尤拉線的操弄探討

本文先針對直線L和三定點A、B(線外)、P(線上),探討△ABP的尤拉線平行(AB) ⃡的公式,透過函數凹性判定和對函數最小值N和3的比較,提供是否有解的依據,並找到了漂亮的判斷公式4ab/h^2 。接著在確定尤拉線平行(AP) ⃡、(BP) ⃡的存在性及解的公式後,發現最多有三解。 對於前文的P點,作者利用先前發現的一系列定理,設計了能以尺規作圖達成△ABP的尤拉線平行(AB) ⃡、(AP) ⃡、(BP) ⃡的兩條直線,當在那兩條線上分別取A點和B點之後,可用尺規作圖找到P點,甚是有趣。 針對首段P點,兩平行線,尤拉線和△各邊,交角可作為0°,作者推廣至△ABP的尤拉線與¯AB達成交角為指定角的方法。 在探討藉多邊形各邊與分割點連接的子△中,作者發現任意三角形不存在能使各子△尤拉線平行原多邊形與其共用邊的分割點P;但四邊形、五邊形可能存在符合此條件的分割點P,且能利用前文定理創造出這樣的多邊形。

救從這裡來-圖像式避讓裝置效能之研究

我們曾在新聞上看到聽障駕駛因阻擋救護車的路線而遭到開罰,雖非故意,卻也可能造成嚴重的損害。且現在的車室密閉性高隔音效果佳,若音樂播放聲量過大,駕駛人可能因此忽略救援車輛駛近,造成擋道的情形。本裝置是透過偵測救護車警笛所發出的特定音頻,來判斷是否有救護車駛近。輔以AI鏡頭的視覺辨識功能,自動判斷救護車與本車的距離、來向。並透過圖像式的警示標誌提醒駕駛者有救護車駛近,並提示避讓方向。期望能藉著電子化的偵測和圖形化的提醒,讓救護車更有效率的通過車陣。未來也希望能結合自動駕駛系統,增進道路安全,提高救援效率。

廢油回收新解方-探討廢油再製燃料

本研究討論以酒精、沙拉油、飽和醋酸鈣溶液,尋找最佳酒精凝膠的穩定度,增加凝膠穩定度方法:(1)密閉系統,(2)飽和醋酸鈣溶液:酒精以1:5的比例,(3)添加沙拉油時,穩定度會下降,但添加使用過的廢油時,穩定度會增加。 沙拉油或回收廢油皆無法直接點燃做為燃料,但若溶入酒精凝膠中,則可製成再生固體燃料,本研究結論:回收廢油10克、酒精10 mL、飽和醋酸鈣溶液2 mL,於室溫經簡單混合,就可製得燃燒效能與市售酒精塊相仿、大於200 cal/ g的自製固體燃料;若是成分較簡單的回收廢油,除酒精及飽和醋酸溶液,若再添加適量硬脂酸亦可製得固體燃料。本研究讓「回收廢油」產生新的再利用的機會,對環境、綠能有所貢獻。

蛋殼翻身之路~建築具蛋

研究中的蛋殼從實驗角度來看,在製作水泥樣本前後與砂調和水泥過程相同,甚至在加熱溫度變化、傳熱表現、隔音效果、抗輻射熱及防火測試都有優於純水泥及商業用水泥砂,其中防火測試的結果與碳酸氫鈉相同;再則從環境角度來看,在不同比例的水泥樣本中,雖然20%的蛋殼水泥各項測試最佳,但還有更高比例的樣本比商業用水泥砂好,因此,若能降低水泥用量也能降低製造水泥的CO2的排放量,還能解決大量蛋殼的問題。