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臺灣

陶瓷燒成新技術-以家用微波爐及自製集熱盒燒製高溫陶瓷之研究

本研究以家用微波爐及自製集熱盒燒製高溫陶瓷,用於家用微波爐的集熱盒材料的材質以玻璃纖維為主體為佳,集熱材料使用碳化矽顆粒級配為1:3(320目碳化矽: 180目碳化矽) 有最佳的微波吸熱效率並半浸泡的方式沾黏10層最好;集熱盒玻璃纖維與集熱材料碳化矽之間的高溫黏著劑,以體積比2:1(水:矽酸鈉)為佳的最佳配比。以家用微波爐搭配自製集熱盒可於26.5分鐘便可燒結陶瓷上釉作品,與傳統電窯需480分鐘比較可大幅減少94.48%的燒製時間,且其耗費的電費能源可省去89.44%的電費,以家用微波爐及自製集熱盒燒製之陶瓷品與傳統電窯燒製之陶瓷品在洛式硬度儀上測試結果無明顯差異,是未來極具發展性的陶瓷燒成技術。

銅化合物細紋間距變化與散射光偏振態之關係與探討

45 度線偏振光入射銅化合物所得散射光為線偏振,銅片直立或橫置,在同一光源下,相對位置亮暗趨勢相似,故銅片上顏色變化非薄膜干涉。圓偏振光入射晶體,不同照相角度所得散射光強度、偏光軸偏轉及偏極化等變化,可推知為雙折射晶體。控溫定量供氧的均質銅化合物晶體,其散射光偏振態偏向圓偏振,因細紋、粒徑等因素,造成偏極化變化。 溫度梯度變化造成銅化合物晶體折射率及介電係數改變,為散射光強度、偏光軸偏轉及偏極化變化的主要因素,經由理論模擬更可得知散射光偏振態的細微變化;不同波長入射相同銅化合物晶體,所得偏光軸偏轉有極大差異,且變化不同波長的光強度所造成偏極化現象及晶體吸收率各有不同。 故不同波長的光進入銅化合物雙折射晶體時,因散射光強度變化、偏光軸偏轉差異、偏極化、取值角度及吸收率不同,晶體會有顏色差異及色彩變化。

AI排球教練

現在流行AI,我們就想設計一款程式來教人打排球。首先下載python、opencv和mediapipe的Pose landmark detection guide,然後寫入程式,印出關節點的座標。接著找排球隊員,拍攝托球、低手接球、發球、扣球的影片,然後擷取碰球瞬間的影格,載入程式中並計算各個關節點之間的角度,從而定義出標準動作中的各個角度。接著拍攝初學者的各種基本動作影片,然後依照同樣的方法計算各關節點的角度,再與標準版的角度做比較,即可列印出初學者在各個關節點應該修正的角度。再利用Arduino及壓力傳感器做出托球矯正手套,讓人托球之後用LED顯示各個指頭觸球的先後順序,再讓人矯正手指的動作。藉由AI的操作,可以讓初學者快速知道自己的缺點,也知道修正的方法,這就是AI教練的魅力。

邊連邊,心連心,殊途或同歸—翻滾正四面體組成之積木探討

本研究是以正四面體為單位,探討由1~4個單位所組成的立體積木的三個問題,分別為:1、尋找積木的所有迴路;2、觀察依照迴路在紙上實際翻滾所形成的圖形;3、尋找其圖形閉合的原因。研究結果顯示:1、n個正四面體(n≤4)所組成的積木,依照制定的三個規則尋找其迴路數為3個;2、將各積木實際在三角格紙上滾動,並繪製軌跡圖,發現會形成閉合與不閉合圖形;3、確認閉合與迴路度數之關係,並證明n個正四面體所組成積木之單組迴路度數為120之倍數。後續討論三個規則是否適用在正六面體骰子上、尋找迴路數目不為3的特例及迴路之間的脈絡關係,並由迴路的擴增性質確認任意數量正四面體所組成的立體圖形至少有三個漢米爾頓迴路。

探討芽孢桿菌FZB42對植物病原菌拮抗之分子機制

植物病原菌為造成台灣農業生產損害的一大威脅,近年來隨環保意識抬頭,生物防治更顯重要。本研究旨在探討芽孢桿菌FZB42 (Bacillus velezensis FZB42)中,影響對植物病原菌拮抗作用的基因序列,主要選取馬鈴薯瘡痂病菌(Streptomyces scabies PS07)做為本研究植物病原菌的受試對象。 研究中以跳躍子TnYLB-1隨機插入FZB42之基因體,破壞基因的表現能力,並以對峙培養實驗(dual culture experiments)分析其對植物病原菌的抑制圈半徑大小,觀察其拮抗效果的變化,後續以反向聚合酶連鎖反應(Inverse PCR; iPCR)技術確認跳躍子插入所破壞的基因序列,進而探求其對於植物病原菌拮抗的分子機制。 本研究初步篩選出五株FZB42突變株(mutant),於對峙實驗中分析得知其對S. scabies PS07的拮抗效果較FZB42野生株顯著降低,推測該突變株內受跳躍子插入破壞的基因與其拮抗作用相關。再透過iPCR確認該基因的序列,經資料庫比對,推論此基因最有可能為「可產生蛋白質LoaP以促進菌體內基因簇(difficidin gene cluster)產生抗細菌物質的基因」或「藉光遺傳學控制調控菌體生長的基因」。本研究探究FZB42拮抗病原細菌S. scabies PS07的機制,得證抗細菌基因與芽孢桿菌FZB42拮抗馬鈴薯瘡痂病菌Streptomyces scabies PS07之分子機制具有一定關聯性。 期望透過本研究對此拮抗機制的結果,應用於抑制馬鈴薯瘡痂病菌對作物的威脅,提供未來生物防治領域的參考。

正本「塑」源-探討河川塑膠微粒

基於對鄉土的關懷,我們選定高屏溪流域,來研究河川中塑膠微粒的尺寸大小和含量,透過光譜來了解塑膠微粒的材質。高屏溪流域是跨高雄及屏東地區最大的河流,其中含有4個攔河堰。我們共分為枯水期及豐水期來採水,比較不同季節之塑膠微粒類別,若以形狀區分,枯水期塑膠纖維最多佔51%,豐水期塑膠薄膜最多佔39.6%。若以尺寸區分,枯水期100~500μm的佔最多約48.1%,豐水期25~100 μm約佔51.2%。若以材質區分,枯水期含量最多分別是PE(44.5%)及PP(33.3%),豐水期含量最多分別是PE(53.8%)及PET(17.6%)。若從顏色區分,大多是白色及透明為主要顏色。以上實驗數據可供主管機關列為日後重要監測參考之一,特別是以往本溪流並未曾採樣分析塑膠微粒各種樣態及溯源。

金目鱸加工副產物水解後胜肽之抗發炎能力分析

本研究以金目鱸(Lates calcarifer)加工副產物 (含魚頭、魚骨、內臟及殘餘肌肉) 為研究材料,以不同水解酵素進行水解成為胜.後,進行細胞毒性試驗及胺基酸組成分析,最後探究其抗炎症能力。結果發現以4%木瓜蛋白.水解48小時後具有最佳水解率。該水解後胜.濃度0.5 mg/mL以下並不具有細胞毒性,其胺基酸組成以疏水性胺基酸為主,佔總量的47.86%。以分子篩進行胜.初步分離,證實0.25及0.5 mg/mL 10~30kDa之水解後胜.,可顯著抑制LPS刺激RAW 264.7小鼠巨噬細胞所產生的一氧化氮自由基及前炎症細胞激素-IL-6、IL-1β及TNF-α mRNA表現量;0.25 mg/mL 10~30kDa水解後胜.亦可提升抗炎症細胞激素-IL-10及IL-12 mRNA表現。上述結果證明金目鱸加工副產物水解後胜.具有良好的抗炎症能力。

超臨界流體製備韭菜籽萃取物碳化微胞及其潛在應用

本研究利用二氧化碳超臨界流體萃取韭菜籽並進行分析,主成分為脂肪酸,以亞油酸比例最高而棕櫚酸次之。再利用綠色合成方法製備碳化韭菜籽萃取物,其有豐富的官能基、激發波長相關光致放光之特性相似碳點。此碳點於適當的條件下,在水中會自組裝形成分散性、穩定性均佳的碳化韭菜籽萃取物微胞(CLSEMs)。以ABTS進行抗氧化測試,證實微胞具有自由基清除與抗氧化效果;對Co2+有最佳的感測選擇性,最低偵測極限為1.7 μM,且成功首創將抗癌藥物順鉑修飾於碳點所形成的微胞上,鉑金屬載量最高可達4.7%。因 CLSEMs具有有機長碳鏈,有機會提高藥物穿過細胞膜之能力,以利順鉑與 DNA 鍵結,有發展成新型抗癌藥物之潛能。

池塘的秘密—水體的有氧運動—水中溶氧量與奈米氣泡研究

本研究旨在探討埤塘水質的含氧量,其是否超出定溫下的飽和溶氧量,觀察各個不同的水域溶氧量的差別,可大致看出該水域的生態形式。藉由模擬埤塘水,來避免一般水質的其他物質影響測定,我們推測埤塘裡的藻類是以奈米氣泡的形式來釋放過多的氧氣,使其達到過飽和,因此我們以超音波震盪產生奈米氣泡,改變不同的作用時間。發現當溶氧量到一定的程度以上,再繼續通入氧氣並震動所溶入的氧氣含量不會再顯著上升,而是在一定的區間內上下停滯,即奈米氣泡溶液達到該溫度下,最大的奈米氣泡含量,模擬結果顯示,若埤塘並沒有流動,是可以產生奈米氣泡來增加其氧氣含量,與後來進行的實地測試相符。而水中生產者越多,水體較為靜止,可測出較高含氧量。

蘇芭樂喜-珍珠芭樂果乾維生素C含量研究

在台灣芭樂是一種常見的水果,一年四季皆有產量,同時也有報導指出,芭樂是水果內維生素C的含量最多的水果。本實驗針對烘焙珍珠芭樂果乾過程中,維生素C含量流失率作一系列的實驗及研究,並由實驗結果烘製營養流失率最低狀態的果乾,並找出最佳口感的果乾厚度。結果發現維生素C含量的流失率與烘焙時間有正相關,烘焙溫度在70℃以內,脫水率與維生素C的流失率影響較不顯著,接著我們以70℃烘製不同厚度的果乾,請同學試吃後,調查同學對於不同厚度果乾的喜好度,做為未來果乾烘製的參考。