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臺灣

Super「鼠」跑

透過文獻探討已知高血壓會引起腦發炎,導致腦功能受損。研究結果也顯示運動能增進腦部功能。因此,在此實驗中,我們想要探討高血壓引起的腦發炎和功能退化等問題能否透過運動改善。將鼠分為 2K1C 手術誘發高血壓組(2K1C)及沒有高血壓(Sham)的對照組,並再各分為運動組(Sham-EX、2K1C-Ex)和不運動組(Sham、2K1C)。小鼠腦部切片中微小膠細胞數量顯示 2K1C 的小鼠組別腦發炎最為嚴重,且 HE 染色發現一樣為 2K1C 小鼠組別的神經細胞數目最少。接著我們以莫里斯水迷宮測試小鼠學習、記憶功能,結果 Sham-Ex 及 2K1C- Ex 尋獲平台時間皆有減少趨勢,而 2K1C 尋獲平台花費最長時間,顯示運動確實可以減緩高血壓造成的腦功能受損。

原始點解決了角度偏心之研究

車床實習課程中,「角度偏心」技能於教科書資料不多,網路查尋資訊亦少,而此難度高技能所製作產品是迴旋轉直線運動曲柄軸機構所應用。 原始點分析為一種創作情境思維模式,此模式起源於問題產生時之因果關係。專題理論發想源自夾持偏心軸系定位關係及幾何學中「圓」切線性質。此發想讓我們研擬出兩項車製角度偏心核心調校關鍵技術;一是夾頭夾持軸系與工件維度所在軸系定義;二是工件量測位置定義。 依二項技術需求,本組設計出一套輔助定位模組;且經由實驗證明此模組貢獻度是解決車床角度偏心調校問題及對曲柄軸達成簡易快速定位角度量測功能。效度上明顯已達突破性調校應用。對於車床加工人員,提供調校操作簡易方便且精度控制顯著性高的選擇。

方形建築師之聯想-探討路徑與面積之關係

本研究旨在探討不同邊長比的方形上,改變路徑出發角度、改變路徑出發的起始點時,路徑轉彎次數、路徑長度和經過格子點次數之關係。首先在方形長:寬=m:n,路徑從方形的左下角出(入)口為起始點,以角度tanθ=1、tanθ=2和tanθ=3之方向出發,討論路徑轉彎次數、路徑長度和經過格子點的次數,進而延伸推論當以角度tanθ=y/x之方向出發時路徑轉彎次數、路徑長度和路徑經過格子點次數的數學關係式,接著在方形長:寬=m:n,從方形左下角出(入)口向右移動1格、向右移動2格為起始點,以角度tanθ=1之方向出發,討論路徑轉彎次數、路徑長度和經過格子點的次數,延伸推論從方形左下角出(入)口向右移動h格為起始點時,路徑轉彎次數、路徑長度和路徑經過格子點次數的數學關係式。

切割方程

皮納姆的吃餅精靈是我們偶然間發現的遊戲,此遊戲在正六邊形的棋盤上,兩位玩家輪流取一整排相連的棋,取到最後一個棋的人即獲勝。在正六邊形棋盤下,先手玩家的必勝策略是很明顯的。因此本研究之目標為在等角六邊形棋盤上,對於先手玩家獲勝的策略探討。我們在兩位玩家追求獲勝的前提下,以不同的取棋總步數類型(取棋步數必為奇數步、取棋步數必為偶數步、取棋步數為可奇可偶)來分類盤局中常出現的殘局,進而定義不同的Region Number,並定義AreaNumber來代表盤面上各類殘局數量狀況,結合兩者綜合分析各類殘局數量與取棋步數奇偶性,從而推論出先手玩家掌控取棋步數的奇偶性之策略,找出先手獲勝的方法。

斜面下相遇的機率

在m×n的矩形方格街道加上二元一次不等式的邊界條件,若甲從左下到右上,乙從右上到左下,各自沿格線走捷徑前進,探討兩人相遇的機率。過程中發現碰撞次數會影響機率,而碰撞次數則與卡塔蘭數的乘積有關,透過生成函數的卷積將此乘積記為c(n,k),經由文獻探討找到計算的方法。為了容易看出碰撞次數,我們將c(n,k)透過變數變換定義T(n,k),創建斧頭定理並就邊界是否通過原點及終點是否在邊界上分項討論,以表列方式呈現定理,大幅簡化機率的計算。最後將實際問題以分區概念應用上述定理,成功解決矩形的邊界問題。為了探討斜率大於1的邊界問題,我們找到L(n,r,k)的文獻,發現在r=1時與c(n,k)、T(n,k)有關,進而推廣至整數r>1的斧頭定理。而Fuss-Catalan numbers也與L(n,r,k)公式相似,可得相同推論。

醇醇欲動滑油滋-利用馬蘭戈尼作用探討苦茶油純不純

我們選用八種油品與兩種醇類做液滴擴散實驗,發現異丙醇擴散速度過快,所以選用乙醇進行後續實驗,並加入中性藍色顏料作為染劑。再以四種乙醇濃度(95%、90%、85%、80%),對不同油品進行液滴擴散實驗,發現苦茶油加入乙醇液滴不會散開,其他油品在滴入95%乙醇時,液滴擴散面積最大,其他濃度的擴散情形則表現不一。我們以三種市售苦茶油進行實驗,發現液滴皆不會有擴散的現象,但加入大豆油混合時,當混油的多元不飽和脂肪酸高於10%,就會有擴散情形,另外,我們利用豬油加入大豆油中,當多元不飽和脂肪酸低於10%就會有液滴縮回的情形。因此我們認為可利用85%的染色乙醇來判斷苦茶油的純度是否達94%以上。

全臺新記錄種皺家蟻特徵、習性及其偷懶行為之研究

本研究藉由觀察及設計掉落式陷阱分析校園內螞蟻生物多樣性,發現校園螞蟻種類多達12種,而其中「新皺家蟻」經專家鑑定為全臺新記錄,而其特徵與同屬螞蟻不同處為觸角節數,「新皺家蟻」為11節,其餘皆為12節;而前伸腹節刺與同屬蟻種均不相同,「新皺家蟻」及日本皺家蟻皆為一巢多后制,前者依營養需求轉換進食對象,後者偏好肉類蛋白質。在養殖時發現其反抗能力相對於同屬蟻種差,且工蟻大多時候都在偷懶,深入探討後發現牠們是在等待任務,但當積極工蟻疲勞時或危急情況發生時,承當替補或應對者。由於偷懶工蟻在特定情況下變得積極,故以「行為次數」進行分析比「偷懶工蟻比例」更能呈現工蟻的偷懶程度,新皺家蟻偷懶行為發生率約84%,偷懶工蟻比例約40%。工蟻越接近死亡越不偷懶,但偷懶行為不受族群組成影響。而雄、雌蟻只負責延續族群。

探討盤頭絨泡黏菌作為黏菌電線(Physarum wires)的特性

本研究探討盤頭絨泡黏菌作為黏菌電線的潛力,利用自製電流檢測裝置繪製伏安特性曲線,結果顯示黏菌電線的電壓與電流高度正相關(r=0.986,p<0.01),且受到連接寬度與溫度的影響,電阻與環境溫度呈中度正相關 (r=0.642, p<0.05),顯示其為非歐姆導體。我們利用4nm的鐵粉及Fe₃O₄餵食黏菌,並記錄黏菌取食後外觀顏色的變化,結果顯示取食後的電流量提高且電阻下降。 黏菌電線具有可變電阻特性可應用於特殊環境或生物感測器,本研究設計黏菌並聯及串聯裝置,且利用溫度與電阻的特性設計溫度感測裝置,成功以黏菌藉溫度來調控LED明亮,展現其在生物感測領域的應用潛力。

太陽能智慧儲能探究與改良

近年來,政府積極推動綠色能源,太陽能光電也愈加廣泛地被使用,但市售產品仍存在一些缺點,包括電源轉換易出現空窗期,導致兩電力無法接續迫使電器無故被關機。而逆變器是系統中最易故障設備,常以定時、光控或手動方式延長壽命不僅不人性化,當遇故障遠端者也不會第一時間得知,且須返回以人工切至市電才有電力可用。此外,目前流行以鋰電池當作儲存設備,若不幸遇充電管理異常會導致發熱膨脹有危險疑慮。上述問題逐一分析融合智慧、監控、管理、便利與實用五大面向,尋求最佳的改善方式,共同打造更好的綠能環境。

研究以微生物分解廢食用油降低其對環境汙染

本研究從餐廳截油槽中採菌,並以含Tween80及Ca2+培養基篩選出具lipase的五種菌。進一步在大豆沙拉油與豬油中培養,發現一號菌及二號菌有較佳的分解能力,二號菌最佳,且二號菌在分解沙拉油(6.0%)的能力大於豬油(4.9%)。將此兩種菌進行深入探討,發現二號菌在處理截油槽中的廢油效能上優於一號菌,且當一、二號菌混合時更佳;於不同油脂Nutrient Broth 培養基的生長情況,二號菌表現比一號菌好。經定序後比對序列後,推斷一號菌接近Serratia marcescens,二號菌較接近Serratia grimesii。總結一、二號菌是具備油脂分解潛力的菌種。 未來規劃,將菌加入自行設計的油脂分解截油槽,比較計算其分解能力,運用於含油脂的廢水處理,減少環境汙染。