臺灣

台灣位於環太平洋地震帶上，全世界每年平均有超過90%的地震都在這裡發生。也因此，台灣常常遭到地震的波及與危害，這激起了我們對地震與防震方式的好奇心。因此，我們開始了一連串的研究，經過大量實驗研究之後，我們發現：對房屋會造成最大影響的是梁柱的粗細以及房屋的面積；對一般房屋最有效防震的方式為阻尼減震。

隨著科技的進步，塑膠產品逐漸在全球遍布，甚至造成許多的環境汙染，其中看似消失的塑膠，其實已被分解為非肉眼可見的塑膠微粒，並且正在影響整個生態，並且在最底層的生物體內累積，透過生物放大作用不停的向生物鏈頂層增加。 探討塑膠微粒與中華擬同型蚤生長和生殖機制的影響。延伸對生殖機制、內分泌系統的影響，產生冬卵的特性，以及與體長、生長抑制、延後抱卵的關係。期望可以透過研究成果類推至生態系中的其他生物，例如魚類、鳥類和人類，進而發展成生物鏈之累積和影響。

自駕車的相關研發日益受到重視，尤其在複雜的交通運輸中提供更安全、更有效的防護是自駕車的發展重點之一。本次研究主要探究不同距離感測器與不同PID自動控制組合，針對靜物與移動障礙物進行煞車成效分析。研究結果顯示不同的距離感測器的精準度與穩定性不同，在固定障礙物狀態下雷射距離感測器因為精準度和穩定度較高，而超音波較容易受到外界干擾，所以比較不精準。由於超音波距離感測器的偵測範圍廣，所以可以事先偵測到移動障礙物，反而提供自動控制較多的反應時間，在加速度的表現上較為穩定．自動控制表現上P控制的情況下機器人常常卡在最後一點點的距離，不過超音波感測器因為會有點誤差，所以反而會比雷射感測器快停下來；PI控制因為可以消除穩態誤差，所以時間消耗都是最短的；PD控制原本的功用應該是快速修正，由於D控制的增益常數（gain）過大，影響D控制作用，因此PD控制的效果沒有特別突出的部分。

人類為對抗新冠肺炎，研發出疫苗以減少重症，卻難以阻隔病毒進入人體，且導致許多副作用。新冠病毒會結合細胞表面的ACE2受體再藉由胞吞作用進入細胞，注入相關分子或讓ACE2失活可減少病毒進入人體，但卻會嚴重影響ACE2原本的功能，因此我們想要發展精準抑制病毒入侵細胞的方法。利用囊泡黏合系統，我們成功地停止負責廣泛胞吞作用的Rab5囊泡運輸，但其無法抑制病毒進入細胞。接著我們將負責帶入病毒的ACE2囊泡停止在細胞膜周圍的微絲上，可以有效地抑制病毒進入細胞，且不會影響其他的胞吞作用，讓ACE2還可在細胞表面正常工作。我們成功地發展出新的策略去精準抑制病毒進入細胞，且能減少對其他功能的不良影響，此技術可望提供新的策略來對抗不同的病毒危害。

本研究延伸自文獻影片「奈米碳來排隊」實驗，自製奈米碳量子點（carbon quantum dots, cQD），並結合鈣鈦礦量子點（perovskite quantum dots, pQD）製程，以探討優化發光薄膜材料的合成技術與製程。目前完成的變因探討如下：（一）比較碘化鉛與溴化鉛兩種前驅物對pQD粒子成長的效應，（二）萃取不同型態cQD的溶劑效應，（三）調控cQD之添加方式，包括劑量、順序與添加時刻。製程條件的添加順序分成兩種流程：（A）方法PC（perovskite - carbon）：先有鈣鈦礦後有碳，也就是先合成pQD，期間再加入cQD，（B）方法CP（carbon - perovskite）：先有碳後有鈣鈦礦，也就是先加入cQD，再合成pQD。 為了找出pQD發光特性的優化條件，研究結果進行討論四項指標：光致發光量子產率（photoluminescence quantum yield, PLQY）、譜線半峰全寬（full width at half maximum, FWHM）、波長位移及pQD穩定度。觀察PLQY與FWHM的結果顯示：多數以方法PC添加之cQD能達優化效果，而其中又以甲苯萃取的PhMe-cQD（178.0%）與異丙醇萃取的IPA-cQD（182.6%）對PLQY提升幅度最為顯著。目前也進行市售碳化矽（SiC）與自製碳矽複合物（簡稱CSiX）的添加效應，期能找出更加優化pQD條件，發展出簡易製程但更具綠能經濟之發光薄膜原料，也提供碳循環應用之契機。

本研究延續先前自己所做的研究進行延伸。首先研究者嘗試利用Python、MediaPipe、OpenCV進行手部辨識，判斷使用者是否用正確的手指按壓鍵盤，逐次開發打字系統提升精進指法的練習平台；在過程中研究者觀察到多數人打字習慣都不一樣，所以嘗試將打字習慣運用機器學習形成密碼，讓其他人就算知道密碼也無法輕易解密，因為他們並沒有使用者的打字習慣。並提出三項研究目的，分別為增加機器學習模型Random Forest並觀察準確率，提出最短密碼之研究方法及忘記密碼系統之研究方法，並提出關於電腦前後端問題的解決方法。目前研究已能夠判斷使用者是否用正確的手指按壓按鍵。未來預計解決打字到拍攝的時間差回推影像等問題，並將蒐集更多數據觀察觀察模型結果，找尋一種最佳的密碼模型。未來也會將此打字系統架設到網站上，並且蒐集使用者的人機體驗感想回饋，進而更為精進完善本系統。

本次實驗中，我們嘗試從生活常見的食物，如：紅豆、青花菜等十種素材中萃取熱穩定性成份，並製作出含抗氧化、抗UV及保濕效果的乳液。研究結果指出在單一素材的比較中，紅豆具備最佳的抗氧化能力，而黃甜椒則具備最佳的抗UV能力和保濕效果。接續我們選用這兩項素材調配比例並測得抗氧化能力及抗UV能力，其結果最佳比例為紅豆比黃甜椒3：7，保濕效果最佳則為7：3 而 3：7則次之。綜合上述的比較判斷，發現紅豆與黃甜椒比例為3：7時具備最佳的綜合表現，後續期望一般民眾可以在家自製天然環保的乳液，並且兼具抗氧化、抗UV和保濕能力。

本研究以生質廢料青梅果核為前驅物，經由環保合成與新型修飾方法製備碳量子點，並探討其抗菌潛力。考慮到安全性，本研究選擇食用酸為修飾材料，發現當青梅果核和蘋果酸1:1混合煅燒時，最能有效提升碳量子點產率、螢光強度與抗菌能力。但蘋果酸無法單獨經本實驗方法合成碳量子點，推測青梅果核為主要碳源，蘋果酸則提供表面官能基修飾。在抗菌實驗中，碳量子點對牙周病菌（牙齦卟啉單胞菌、具核酸桿菌）及常見病菌（大腸桿菌、綠膿桿菌）皆有良好抑制效果。經由電子顯微鏡及電子順磁共振儀驗證，本研究合成的碳量子點大小介於1~10奈米且能夠產生自由基，具備低風險抗菌潛力。

本研究以三膦酸酯配體、2-(2-吡啶)-苯并咪唑和 Cd(ClO4)2、CuCl2，合成[Cu2 (H6tpmm)2(Hpybim)2]⋅H2O和[Cd2 (H6tpmm)2(Hpybim)2(H2O)4]·2H2O兩種膦酸錯合物，分別稱之為Cu-Complex和Cd-Complex，錯合物與重金屬結合後會產生螢光，藉此可量測是否水樣中含有重金屬離子。實驗結果發現，Cu-Complex會和Cd2+和Zn2+離子結合並產生明顯的螢光反應，Cd-Complex則會和Zn2+離子結合產生明顯的螢光反應，且能偵測到極微量的水中重金屬Zn2+達0.0086ppm，遠低於環保署的排放標準5ppm。經由測定工廠的流放廢水能確定將此錯合物運用在現實生活中的可行性。此外，我們合成的Cu/Cd-Complex提供一另類化合物檢驗水樣重金屬的方法，有別於用傳統昂貴精密儀器檢驗法，有運用於檢測生活中水質特定重金屬的潛力。

槍蝦閉合大螯所發出聲響為海洋珊瑚礁生態系中最主要的聲源，其聲音受多項環境因子影響，具有分析珊瑚礁生態系健康程度的可行性。本研究利用基隆潮境海域蒐集到的高時間密度採樣資料，嘗試分析槍蝦聲響在不同時間尺度下的變化與水溫、光度之關聯性，比較不同觀測期間與深度之資料，了解槍蝦聲響之特性。 研究結果顯示槍蝦聲響在長時間尺度下與水溫呈現高度正相關，且相同觀測期間、不同深度的兩筆資料變化趨勢相似；但相同深度、不同觀測期間的紀錄不僅變化趨勢與季節差異相關，整體數值也不同。槍蝦聲響每日亦具有規律的晝夜週期性變化，在清晨、黃昏出現高峰，白天期間與光度呈現負相關，夜晚期間與水溫高度正相關。最後，聲響峰值出現時間與日出日落時間最為相關，不同季節下之晝夜長短差異更造成顯著影響，不過仍會受水中實際接受到的光度影響。