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臺灣

康威圓定理在圓外切多邊形的推廣

本研究旨在探討圓外切多邊形中從每個頂點沿相交邊延伸特定距離所形成新端點的共圓性質,作為康威圓定理的一項推廣。研究同時考察了從圓外切多邊形的每個頂點處沿其相鄰邊及其反方向延伸特定距離形成的端點是否亦共圓。研究結果顯示,多組端點呈現共圓的現象。特別是在三角形的案例中,相較於邊數四或以上的多邊形,每組在共圓點的數量上多出兩個。進一步的探討揭示了三角形經過此操作後,三條公弦的延長線相交於一點,竟恰好是三角形的奈格爾點 (Nagel point),本研究對這一發現也進行了討論和論證。

扁平長方容器中顆粒體之轉動現象探討

顆粒體(細沙、塑膠珠與鋼珠)於扁平長方容器內近二維堆積在高速轉動時,其自由面有要成為拋物線的趨勢,但因有摩擦力的存在易導致自由面出現中央尖錐區與兩側線性堆積區之分布,因而呈現類似W之外型。近二維堆積顆粒體高速轉動下,摩擦力大者(如細沙、塑膠珠)易在近轉軸處出現中央尖錐;而摩擦力小者(如鋼珠)在近轉軸處則易出現較平坦之分布。另近二維堆積顆粒體在轉動過程達穩定後之自由面分布,會受經過的歷程所影響,不具可再現性。 相同數量(1000顆)與尺寸(3 mm)的鋼珠與塑膠珠混合後以高速(>500 rpm)轉動,其堆積分布與同轉速下的鋼珠一致,代表混合態高速轉動後穩定堆積的自由面分布是由慣性大的顆粒體所決定。 顆粒體和液體轉動時類似卻又不同的現象讓值得進一步的探討。

設計與合成粒線體內硫化氫偵測之活性螢光探針

本研究提出一款新型硫化氫偵測之螢光探針,我們選用BTIC作為探針螢光主結構並藉由修飾上疊氮達成偵測硫化氫之目的。帶入設計上,利用PPH3形成與粒線體的電位差使其將探針帶進粒線體,最終進行粒線體內硫化氫之偵測與顯影。 目前本實驗已合成出螢光探針基本結構與側鍊結構,並初步檢測探針對於硫化氫的偵測能力,確認其能夠與之反應並有顯著螢光變化。另外,目前已成功接上側鍊,待純化出目標產物後將進行進一步的性質檢測,包括選擇性、靈敏性、及持久性。 最後,我們預計將探針實際進行生物顯影,做多個結構顯影的比對,確認本研究之成效。此外,我們希望此款螢光探針除硫化氫偵測外,還能夠進行生物機制探討或疾病細胞篩選的應用。

「膠」給我–環保創新熱熔膠乾式膠帶

本研究製作出不殘留、具黏性可承重又可重複使用的乾式膠帶。實驗一到四,使用科技海綿刮CD片後,塗上脫膜劑,脫膜劑陰乾後擠上圓球形的熱熔膠,等10秒後將熱熔膠壓扁,可以製作出分布最均勻且具承重量的乾式膠帶,而脫膜劑會影響乾式膠帶的承重量。實驗五到八,找到不需使用脫膜劑就能提升乾式膠帶承重量的方法,等量的熱熔膠用玻璃片把熱熔膠壓得越薄,乾式膠帶面積越大,承重量就越大;在乾式膠帶上用錐子戳越多小孔洞,可提高承重量,平均承重量可達846.9g/cm2。乾式膠帶適合黏貼在平滑、光亮的材質上,除了可以懸掛重物,還可用來固定保鮮膜和打開塑膠袋口。本作品和歷屆作品比較具有乾式膠帶製作時間最短,水洗後可重複使用及可自行回收再製的優點。

探討社會孤立對美洲蟑螂之行為與生理反應的效應

本研究建立美洲蟑螂的社會孤立動物模式,藉由隔絕費洛蒙的交流,探討對昆蟲行為與生理的效應。社會孤立的美洲蟑螂,具有較高的死亡率,並改變以下的行為反應:減少蟑螂的探索行為,使蟑螂運動的時間與距離降低,並增加對能產生較高能量之食物的需求。社會孤立可改變以下的生理反應:個體代謝過程的呼吸商降低,以脂質代謝作為能量來源;脂肪體觸酶活性下降;包囊作用的免疫反應下降。本研究發現,即使是非社會性昆蟲的蟑螂,社會孤立亦會造成生存上的負面影響,而引發隔離症候群(isolation syndrome)。

製備碳化棋盤腳樹葉夾層抑制鋰硫電池穿梭效應之研究

本研究利用在地取材的棋盤腳樹葉片經過高溫碳化後應用於鋰硫電池,並探討其電化學性能,並檢視其降低穿梭效應發生之成效。 利用三種不同碳化溫度探討溫度對棋盤腳樹葉結構的影響,由SEM圖中我們可以發現,隨著碳化溫度的升高,葉片表面呈現越光滑且越少雜質的樣貌,代表其碳化程度越高,導電性也隨著提升。電化學性能部分1000°C中間層在首圈0.2 C速率放電表現出1702.8 mA h g-1高電容量,而經過100圈0.2 C充放電循環後仍保有82.63%最高的電容保留率。在倍率性能部分,1000 °C中間層在1 C高電流密度下仍保有450.5 mA h g-1超高電容量,遠高於其他樣品。CV分析中可以看到1000°C中間層其還原峰重疊程度良好,且未發現較嚴重的偏移,代表其抑制穿梭效應能力較佳,且反應動力學良好。EIS分析中,1000 OC中間層具有最低的總阻抗,使鋰離子在高倍率時具有良好的導電性,是倍率性能提升的關鍵。

二岸塵情-濁水溪下游南北二岸西螺與溪州之落塵及PM2.5相關性研究分析

濁水溪南北二岸共14點測PM2.5、蒐集落塵以顯微鏡測粒徑、氣象署AQI,分析109.11至112.04 間PM2.5發現: 一、實測PM2.5與蒐集落塵及氣象署AQI,南岸高於北岸,戶外高於室外,冬季北風南岸揚塵與AQI同。 二、北岸戶外小顆粒低於南岸,戶外大顆粒大於室外,南岸戶外大顆粒高於北岸。冬季大顆粒高於夏季。 三、陰天PM2.5高,雨天PM2.5低。 四、冬季北風:戶外高於室外,南岸戶外、室外均高,環境影響。夏季南風:PM2.5低,北岸略高。 五、戶外落塵量:冬天南岸略高,夏天111年6~11月南岸也高。環境影響。相關係數低,落塵量二岸無相關。 六、風速高PM2.5增;溼度高PM2.5降。 七、PM2.5低夕陽清澈明亮;數值高夕陽渲染朦朧。雨後PM2.5二岸低。 八、濁水溪北風吹彿揚塵測試模型可模擬冬季北風情形。

繞形相遇

在一期校內的階城盃中,我發現一個有趣的問題,在一個正多邊形,甲走一圈花 分鐘,乙走一圈花 分鐘,請問第一次甲乙在何時、何點相遇?當我寫下這題目特定解時,突然發現還有許多有趣且可延伸的可能,因此開始研究;本篇研究透過求出甲乙相遇的每一個地點連接形成一個圓形,再藉由此圓形與題目中的正多邊形的點所畫的圓形的頂點相對位置,找出甲乙何時何地第一次相遇在正多邊形的頂點上,並導出通解並期望在未來可以找到不限定人數等等的延伸。

深深深幾許?橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同

本實驗以程式控制雷射光束之觀測角、不同觀察姿勢探討視深的變化,並與教科書的理論做比較,在改變觀察角度下,均證實物體正上方偏向20°的範圍內,教科書中的「簡化公式」誤差尚小,但發現觀察角度大於20°後,觀測角越大則視深呈現多樣的變化,視深近似公式不再適用,建議應做修改或說明。 光經水折射後產生虛像在司乃耳理論下以數學偏微分計算,顯示此虛像(視深)並非固定且與本實驗結果相同,甚至觀測角接近90°,視深呈急速趨於零或緩慢趨於零則與觀測姿勢有關,視深比原來簡化公式複雜,虛像的位置隨著觀測角增加而快速向觀察者移動。並逆向實驗,以水面下觀察地上物,證實理論亦成立,令人不可思議的現象盡在本研究中陸續被挖掘出。

輕功水上漂之驚濤駭浪

水黽在水面上自在地的滑行,就想探索動態水面的表面張力。先設計用懸掛式的方式來測量表面張力,發現寬度愈大,可承載的重量越大,若加計沉陷的壓力差,則表面張力趨於一致。再測量兩根線接近時的承載力,發現距離小於 5mm,承載的重量隨距離的減少而減少,超過後則沒影響。當波前與壓克力板的方向平行時,在波谷時的向上加速度最大,此時水的表面張力不足以拉上壓克力,就會沉沒。波前與長邊垂直,當波浪來時,表面張力將前方向上抬升,後方要往下降,卻受到的表面張力的阻止,所以容易沉沒。推動鋁線快速前進時,鋁線前後方向上分力減少而沉沒。所以鋁線與前進方向垂直的比例愈多,最大前進速率愈小。依此做出表面張力移動底盤。