臺灣

本研究探討利用指尖陀螺作為磁性齒輪，觀察並分析其磁性齒輪效應。本研究測量了磁性齒輪間的轉動慣量、影響範圍及力矩，除此之外，本研究發現，自由運轉狀態下的齒輪，具有三個運動階段，高速狀態，介於高速至低速難以預測的階段，以及低速的穩定運動狀態。 此外，為提升磁場計算的精確度，我們發現磁偶極近似方法無法有效描述系統中的磁場分佈，因此使用積分計算來求得更精確的磁場數據，並與實驗數據進行比對，結果吻合良好。

本研究以空氣為催化劑，降低KOH在水中解離成K+及OH- 的解離能，大幅提升KOH在水中解離的效率，配合以鋁板為電極，還原H2O及OH-，釋出氫氣H2。這還原反應過程同時輸出K+及H2為電力能源。利用解離出的K+組裝成鉀離子電池，同時以解離出的氫氣運作燃料電池，組成雙輸出埠電力裝置。本雙輸出埠電力裝置，可以分別利用KOH濃度及或空氣輸入量，來調控輸出功率。KOH濃度增加或空氣輸入量增加，均可提高兩輸出埠的功率。測試時採用KOH濃度為5M，輸出電壓達0.19 mV，電流達0.166 mA。採用摻雜0.3%鉍的鋁為電極板，提升輸出電壓達0.67 mV，電流達0.199 mA。在鉀離子電池2MKOH水溶液中串聯4組電極板，電壓提升至2.9 V，電流達5A，並能成功點亮LED燈及驅動市售燃料電池。再經電路板穩壓後，電壓從2.9 V提升至5 V，適合USB充電，顯示出其作為無碳排放電力能源。

本研究主要是以晶片和織布進行結合，以電極收集訊號分析受測者的鈉濃度和汗液流量，研發長期保持潤濕和擁有穩定性的高親水性薄膜Polyacrylic acid / Cellulose nanocrystals（PAA / CNC）感測器。製備不同濃度比例的PAA / CNC光固化水凝膠，進行接觸角、FTIR圖譜、溶脹比 (Swelling Ratio)、SEM、EIS 潤濕面積分析並比較選擇出PAA /10 CNC的濃度比例作為最佳的汗液感測電極。利用CNC與PET片間貼合度強化結果，能有效提升薄膜親水性，降低電極與織布中的親疏水性差異，加強電極感測靈敏度，相較於對照組，電容值結果顯示約提升5~10倍的靈敏度。本研究開發一個靈敏且穩定即時監測汗液的薄膜，並結合藍芽應用於智慧裝置。

本作品由2023年IMO的第五題出發，希望探索在忍者通道中的其他性質，首先思考改變每排中放入的球數並觀察規律，進而推廣到三維圓圈塔中的性質，最後使用hyper-cube(超立方體)的情況進行一般化的推廣與構造的優化，完成最小值問題的求解，另外也對於特例部分探索解的總數。

水凝膠被廣泛應用於生醫材料方面，其特性可用來吸收大量溶劑、生物流體，或是吸附水樣中的物質，其中應用於吸附金屬離子以淨水為最具發展潛力。本計畫將N-異丙基丙烯醯胺與幾丁聚醣反應形成共聚物NIPAAm-g-chitosan水凝膠，此合成水凝膠具有 生物可降解性、溫度敏感性，探討不同嫁接程度之共聚物對金屬離子之吸附效率。目前研究從FTIR確認已成功合成出NIPAAm-g-chitosan水凝膠，且膨潤率可高達約900%。此NC水凝膠比幾丁聚醣更具廣泛的pH溶脹範圍，且在150℃高溫下不會熱裂解，顯示其穩定性佳。對於金屬離子的吸附，NC水凝膠的吸附率皆較幾丁聚醣 為佳，對於鈷離子的吸附率更可高達75%，應用在工業廢水的檢測會是一大效益。

本研究透過JY61P六軸加速度陀螺儀與ESP-32S控制板，製作出球形水流流場監測模組，藉由Unity 3D軟體與C#程式編寫，擬合出水域的水流狀況，再搭配空拍圖與水域深度探測，進行水域模型的建立。在沙崙海水浴場水流模型，發現當水流由西南方進入模型時沿岸流會順著海岸線流入鳥喙地形，與本研究模擬出的水流流場相符，確認所設計之區域水流流場3D重建系統的可行性與準確性。若將水流流場監測模組連接GPS浮標，可方便回收監測模組並輔助水流流場監測，能探測更深、更廣的未知水域流場。 本研究建立的區域水流流場3D重建系統，可廣泛應用在未知水域的模型建立，發揮預警功能。在青山瀑布水流流場監測實驗中，發現在瀑布水潭中，不同的深度有不同的水流差異產生；且在不同位置可能會有斷層式的地形高低變化，因此在未知水域活動時，應注意水域環境狀況以確保自身安全。

工業中時常會運用噴霧冷卻，以液滴的潛熱變化冷卻高溫表面。因此為了提升高溫噴霧冷卻的效率，本研究基於過往文獻與（Hsu, 2023）共同研究微奈米結構表面ARG上液滴的碰撞運動，並由實驗推論高溫表面蒸氣層和氣泡推力的作用。接著由單一液滴碰撞實驗推導實驗和理論受力模型並進行比較。最後進行單一液滴冷卻實驗並推論連續液滴冷卻實驗結果。本研究發現ARG表面的各運動特性均優於文獻，且利用液滴的受力更全面地了解液滴運動和冷卻效率的關係，更在最後驗證其冷卻效率優於對照組，並發想探討連續液滴冷卻的實驗方法，以更貼合工業上實際的噴霧冷卻。經過此研究，ARG表面能夠實際應用於工業上高溫表面的噴霧冷卻。

本研究提出了一種基於毫米波FMCW雷達的即時居家健康監測系統，與RGB攝影機感測器方案相比，該系統更具成本效益並保護用戶隱私。對於居家健康監測系統來說，除了走、站、坐、臥四種常見的身體動作外，及時發現緊急情況也至關重要。因此，我們支持跌倒偵測以及兩種手勢的識別，一種用於頭痛，另一種用於緊急事件。然而，由於雷達點雲的稀疏和不規律特性，我們提出一種新的身體動作波形表示方式和一套處理程序用來平滑動作波形，利用雷達點雲的三度空間座標和速度在時間序列上的變化波形來表示動作特徵並作為神經網路的輸入，再搭配一輕量級的1D-CNN+LSTM神經網路來實現即時動作辨識。根據實驗結果，此方法可以達到30FPS的輸出效率和94%的辨識準確率。

本研究主要探討溫度對蝴蝶翅膀彩蝶效應特性之影響。為了研究蝴蝶翅膀光子晶體結構的特性，測量了翅膀對紅、藍和綠三種顏色光在不同角度和溫度下的反射率強度。當環境溫度變化時，小藍閃蝶翅膀的光子晶體結構會膨脹，週期性也會略微改變，導致藍光反射率明顯降低。然而，當環境溫度超過攝氏 40 度時， 反射光的強度則不再隨溫度變化。此外，斜角入射時，光線與鱗片截面增加，影響到較長波長的紅光和綠光。未來，計劃改變其他環境因子，以探討是否有其他因素會導致蝴蝶翅膀光子晶體結構的變化。同時，將致力於設計利用光學方法來測量溫度及其他環境因子的新方法。

第二型糖尿病的主要致病機轉為胰島素阻抗性, 但胰島素阻抗性的機轉仍不清楚。以往研究發現胰島素阻抗性與粒線體功能異常高度相關，但是兩者➀間的關係及機轉目前仍有爭議。本研究以 SUV3來進行調控，SUV3為粒線體RNA分解體➀組成要件，負責粒線體RNA中的代謝及調控。小鼠SUV3缺失會引起粒線體DNA突變，粒線體功能下降，而這些表現型可以經由會由母系遺傳到下一代。我們發現這些經母系遺傳到粒線體DNA突變的小鼠，會產生葡萄糖不耐症與胰島素阻抗性，伴隨骨骼肌的磷酸化Akt表現量明顯下降。進一步的研究發現經母系遺傳到粒線體 DNA突變的小鼠會產生高游離脂肪酸血症及運動耐受性下降，間接卡洛里測定顯示脂肪酸燃燒的比例下降。影響胰島素信息傳遞途徑，因而引發胰島素阻抗性。這些研究結果將有助於糖尿病患者的臨床研究，並希望能夠幫助患者。