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臺灣

塑膠微粒對大型蚤生殖的影響

塑膠微粒常見於自然環境中,若攝入塑粒是否會對生物生存造成威脅?本研究以塑粒及小球藻餵食大型蚤(Daphnia magna),以螢光顯微鏡觀察大型蚤腸道並監測小球藻濃度以推測大型蚤攝食情形,並監測新生水蚤個體數。 研究發現大型蚤在濾食中會攝入塑膠微粒,在含0.08 mg/L塑粒的培養環境下大型蚤攝食量顯著減少。在含0.01mg/L的塑粒環境下大型蚤開始抱卵天數有延長、第一子代個體數會減少,且平均體長亦減少。若子代出生即放回無塑環境,可恢復生長情形。 在含0.01mg/L的塑粒環境下,族群大小有顯著減少且在0.08mg/L濃度下的族群在第七天全部死亡,也就是有塑環境對大型蚤生殖及生長確實造成影響。

「鹽」上雙擴散–雙擴散對流及鹽手指現象

在雙擴散的研究範圍,都只看到物理理論的研究,卻少有研究利用實驗來驗證。因此,我們以過錳酸鉀(KMnO₄)當成可追蹤的染劑,將它水平或垂直緩慢倒入一個上、下層有不同梯度的水域中時,首先發現了鹽手指的產生,此現象為雙擴散對流的一種,再來確定了只有一梯度差時不會有鹽手指後,聚焦在不同(溫度、濃度)梯度差時,對鹽手指的圖形、擴散速率以及擴散分層深度的影響。接著我們深入探討海洋學中的溫鹽環流,以水泥製作海底地形,來模擬直布羅陀海峽的雙擴散對流,探討高溫、高濃度的地中海海水,流入較低溫、低濃度的大西洋海水時的擴散速率以及擴散圖形並模擬冷流與暖流的雙擴散現象,希望對「雙擴散現象」有更深的了解。

利用次世代基因定序技術探討我國急性腹瀉患者之腸道菌叢表現

依據世界衛生組織2013年調查研究顯示,全球每年約有29%的孩童 (超過兩百萬名) 因腹瀉及肺炎而死亡,而在我國腹瀉群聚亦佔傳染病防治之大宗,尤其2020年受新冠肺炎(COVI-19) 疫情影響,台灣民眾均留在國內旅遊,腹瀉案件急速增加,且因適逢旅遊熱門旺季加上中小學開學之際,經常出現規模上百人的腹瀉群聚,危害民眾健康。現階段急性腹瀉病人的治療多以支持性療法為主,然而目前應用糞便移植重建腸道菌叢已是包括癌症在內的重症醫療方向之一。本研究應用次世代基因定序技術偵測微生物16S rRNA 的高變異區域進行急性腹瀉患者腸道微生物菌相組成、菌種豐富度分析及菌種鑑定,希望透過偵測急性腹瀉患者的腸道微生物相分析有助於理解腹瀉患者與健康人體腸道菌叢的差異,可提供未來臨床治療參考,亦可藉此推動從家庭到社區的全民健康促進,打造健康優質的生活品質。

好吃的風鹽冰~澎湖鹹水煙對冰花生長影響之探究

澎湖常見的冰花,吃起來帶點鹹鹹的滋味,其鹹味來源?以及長輩的種植經驗「在風大處冰花會長得比較好。」這些疑問,以及文獻中提及冰花能改善土壤鹽化的說法,讓我們針對澎湖鹹水煙的風和鹽度與EC值進行一連串的研究設計 我們得到以下結論: 一、澎湖鹹水煙確實會造成鄰海土壤鹽化,但鹽分多數僅停留在土層表面,且土壤皆呈偏鹼性,應含有可溶性鹽類,建議可透過澆灌改善土質。 二、土壤EC值>3會降低發芽率,初芽週次與最後的發芽率呈現正相關;而鹹水煙確能增加葉片增長速度。 三、冰花的鹽度來源:囊狀組織與葉片內皆含有鹽分。 四、冰花確能改善土壤鹽化,但可透過澆灌至EC值達3以下,輔以部份空氣流動以達更佳效益。

你很「形渦」!-多邊形渦漩(Polygon Vortex)的幾何性質與受力分析

本實驗源自於IYPT競賽中的實驗主題之一,其目的在於探討水旋渦的多邊形幾何性質與其相應變因。該問題打破了我們對於渦漩應該是圓形的基本認知,又在查詢相關資料時發現該流體性質在龍捲風、颱風與木星極點上等渦旋結構也具相同現象,因此我們決定探究多邊形渦漩的邊形結構與流體黏滯力、轉速、液體深度之關係,並探討流體形成多邊形之流場變化。在實驗結果中我們發現液體的黏滯力越高、水面離轉盤深度越高所需形成多邊形的轉速越高,但轉盤下水深與多邊形的邊形形成較無影響,另外,液體流速在邊形的邊角上較快且具備小渦漩的性質,可以用Kelvin-Helmholtz instability進行討論。我們期望在未來可以將此延伸應用於渦流分選器或是對於渦漩成因的理解上有所助益。

團團云雲_氣團與雲況變化之相關探討

這是一個關於氣團與鋒面的研究。根據我們對於5個年度的觀雲資料所做的分析,得出以下幾個重要結論:在動態冷氣團方面:(1).若搭配較高的濕度,大部分會產生蔽光高積雲或滿天的灰白雲(高積、高層混合雲),且和距離無關;(2).冷氣團的移動方式與層狀高積雲的形成有相當密切的關係;(3).雲的分布方式由風向決定,而不是冷氣團的移動方向。若冷氣團處於停滯狀態,對雲況的發展比較沒有影響力。在冷鋒鋒面方面:(1).鋒前以高雲族為主:①溫度有機會出現較大的降幅、②鋒線大多會以左端通過台灣、③降雨區域不會太大;(2).鋒前以中雲族為主:①鋒線大多會以中段附近通過台灣、②會帶來較大範圍的降雨(雨勢不會很大)。

被動式可調螺距風力渦輪葉片功率分析

本研究實驗有兩項重點,第一項利用可變電阻改變通過發電機的電流,利用其斥力調控發電機與渦輪葉片轉速,以達到最佳功率輸出。 第二項重點為開發創新被動式可變螺距葉片。此可變螺距裝置無需使用伺服機控制螺距,完全使用空氣動力被動調控葉片螺距角,當剛啟動時螺距角設定在45度,使得低風速下仍極易開始旋轉葉片,在高轉速下此被動式迅速調降螺距的葉片,其螺距角幾乎與旋轉面夾零度。經實驗證實,被動式可調螺距的葉片功率至少為15度固定螺距的135%,特別是在低風速下仍可以輕易啟動,其功率更是固定螺距的180%,除了能達到極好發電功率。針對風速弱或者風速不穩定的環境下,被動式可變螺距是極佳選擇,特別是中小型的風力發電機。

變動磁場下磁浮振盪的運動分析

此研究期望找到穩定磁浮的方法及探討產生磁浮振盪的變因。首先利用吸附上鐵材的磁浮體,觀察其造成的磁浮減震。實驗過程藉由變動磁場,發現週期性變動的磁通量對鐵磁體的磁化及渦電流產生影響,進而改變磁振盪振幅。本實驗也利用了磁場的橫向位移帶動轉動中的磁浮體,藉此觀察磁浮體轉動對磁浮穩定的影響。研究結果得知磁場的交變頻率越大,會導致磁浮體所受斥力增加且鐵磁體形成的減振效果減緩。而磁浮體的轉速越快,周圍磁路分布越平均,越容易穩定隨載具移動。

Smart Umbrella Sharing System

我們居住在被稱作雨都的基隆,2019年平均將近有200天都在下雨。工廠、汽機車所排放的廢氣、二氧化碳會造成空氣汙染。而空氣中的懸浮微粒影響雨水,就變成現在俗稱的「酸雨」,酸雨對人類來說,可能會引起過敏、甚至頭皮發癢。 因此我們發想了一種雨傘租借的方案,來解決急需雨傘的狀況。 本作品能達到: (一)、使學生證可以進行租借認證及狀態顯示。 (二)、借用與歸還雨傘功能傳回伺服器,紀錄歸還與借用狀況。 (三)、架設AP及PHP來達到甲地借用,乙地歸還的功能。 (四)、RFID扣款系統,達到租借扣款的功能。 (五)、運用MCS雲端監控系統,了解目前溫溼度以及下雨狀況。 (六)、製作APP查詢學校目前溫溼度、下雨狀況以及租借雨傘情形。

「藻」出不「塑」之客─狸藻捕蟲囊吸收塑膠微粒之探討

本研究主要是觀察狸藻葉子特化的捕蟲囊。以染色及褪色的方法,來了解是否因吸收聚氯乙烯(PVC),而改變其觸發速率,發現含有PVC的捕蟲囊,其觸發及排出色素的速率皆比未含有的慢。另外,也發現浸泡在不同PVC濃度下的捕蟲囊,其觸發及排出速率也不同,浸泡在濃度較低溶液中的捕蟲囊,其觸發、排出速率皆比濃度較高的還快。顯示水中不同濃度的物理性微粒對狸藻捕蟲囊觸發、排出作用有不同程度的影響。此外我們透過抗氧化酵素過氧化酶POD活性檢測浸泡PVC溶液不同時間的狸藻其生長狀況,發現有PVC的組別,體內POD含量皆較高且浸泡一天的組別含量最高,顯示PVC的確會對狸藻狀況造成明顯氧化壓力。