臺灣

日常生活中有許多活動會產生熱能，這些熱大多直接散失掉，沒有被完全利用，例如：烹煮食物、烤肉等產生的熱。本研究在探討如何回收這些廢熱，以致冷晶片為工具進行溫差發電，並結合3D列印與雷射切割技術，自製發電箱與電器用品進行實際的生活運用。致冷晶片是利用熱端和冷端的溫度差來發電，針對熱端，探討了不同熱源的回收以及保溫的方式，包括材質和裝置；針對冷端，探討了散熱的方式和裝置。並依據不同廢熱的特性，研發出四種廢熱溫差發電裝置，包含太陽熱、熱湯熱、蒸汽熱、火源熱(以石頭蓄熱)等。最後更研發出整合型廢熱發電箱以驅動自製的電器用品，包括風扇、夜燈、攪拌器、食物解凍器，並可對手機充電，使廢熱不再廢而無用。

特有的水母湖水母消長變化引發我們展開對仙后水母(倒立水母)的研究。本研究對海洋濕地公園水質與水母分佈做調查，並以實驗探討水母對環境因子的耐受性與趨性，結果發現: 仙后水母大多呈現倒立，但會藉傘體收縮游動選擇適合生活的區域；水母分佈受光、水深、含氮鹽、溶氧量等因素影響，對鹽度耐受範圍20ppt~50ppt，對溫度耐受範圍15~35℃，縱切二半可各自再生成個體，橫切後的傘體可和共生的蟲黃藻一起再生成新個體但口腕部則無法再生傘體。黑暗中水母會釋放刺絲胞捕食，長期營養不良的水母會自體分解變小、收縮變慢。中大型水母對光和水深有明顯趨性，傘體收縮率在光照、餵食、淺水區時較快。最後將水母的特性對照濕地環境分析提出仙后水母棲地營造之建議。

給定一個簡單圖G（simple graph ），令V(G)、E(G)分別為G的頂點與邊所形成的集合。對於兩個不同的頂點u, v∈V(G)，若存在一條邊連結頂點u, v，則將此邊記為uv，以uv∈E(G)表示。給定函數f: V(G)→ℕ，若對任意的邊uv∈E(G)，函數f皆滿足f(u)≠f(v)，則稱函數f為圖G的一個著色函數（proper coloring）。對於圖G，任意給定每個頂點v∈V(G)一個可用的顏色清單L(v)⊂ℕ，其中清單內各有四個可用顏色（|L(v)|=4 ，每個頂點的顏色清單可以不相同），若總是存在一個著色函數f，滿足∀v∈V(G)，f(v)∈L(v)，則稱圖G為『可四元列表著色（4-choosable ）』。對於平面圖（ plane graph），針對長度較小的圈（cycle）進行限制，我們設計充分條件，使得滿足條件的平面圖為可四元列表著色。

本研究主要利用最大概似法及動態規劃演算法來嘗試縮短生醫領域在疫苗研發的時程。透過序列比較的計算方式加速找出病毒序列具有專一性的有效區段。使科學家可以減少盲目測試的實驗。我們期望找出經過電泳之後，可以判斷具有可製造疫苗的最佳生物序列區段。藉由已知流感病毒的基因序列來分析現有流感病毒的演化親緣關係。嘗試由已知流感病毒疫苗來設計未知的流感病毒疫苗之建議(結果如下圖)。

「魚能發電」是全新的能量擷取研究，讓魚類游動變成電能。海洋魚類生態研究著重在魚類追蹤，傳統追蹤器受限於電池容量無法長期追蹤，故以魚類追蹤器為目標，以流體分析軟體ANSYS模擬三維流場不同水流速度與形變量，找出追蹤器的最佳設計為前端鈍體為「正三角柱加尾翼」。 透過自製大型文氏管，將迴流水槽原僅每秒0.6公尺流速提高9倍達每秒5.37公尺，是目前台灣壓電發電水流實驗的最高流速。並透過快速傅利葉轉換及自製微電能整流儲能模組，獲得水流速度之頻率特性、發電量上升率，得到許多寶貴的研究數據。 本研究提出創新的壓電陶瓷軟性固定法，有效解決傳統迫緊固定易斷裂及防水問題，讓壓電陶瓷能應用在「魚能發電」；亦自製微電能整流儲能模組量測電能、仿魚尾鰭之不對稱尾翼，獲得最高發電量10μW，是魚類生態追縱新里程碑。

商家或是店家常常為了保持魚肉的鮮紅色澤使其看似新鮮可口，往往會利用CO氣體進行處理。CO對於魚肉中的肌紅蛋白有很強的結合力，可保持鮮紅色澤不易腿去。為了簡易、快速又有效的偵測魚肉中CO氣體之有無及含量，我們自製電化學CO偵測器，並以不同種類的溶劑以及不同濃度之酸，探討肌紅蛋白中CO氣體逸出的機制。此外，我們也討論如何有效增進CO氣體的偵測。我們由一氧化碳感測器(SnO2)、花茶罐、鑽洞的器材、三通閥、電池及電路板，完成自製偵測CO氣體電化學儀器，不僅方便攜帶，更能取代市售昂貴CO氣體偵測器及改善偵測器體積太大的問題。實驗中我們加上pasco電壓偵測及電腦裝置，利於我們進行實驗觀察。而且本儀器也利於在硫酸、醇類及高溫的環境下進行實驗，且高溫的環境下有利於促進CO從魚肉中逸出並偵測。

自2019冠狀病毒在全球大爆發後，「戴口罩、勤洗手」成為個人防疫的重點。因此，讓我們對洗手產品產生了興趣，本研究將探討如何自製環保洗手皂球。 我們先用市售洗手產品訂定檢測洗手液的方法，並以椰子油做基礎皂基再添加橄欖油、蓖麻油與棕櫚油做出不同比例的液態皂基，實驗結果中顯示：添加橄欖油比例越高時，起泡力與去油力都會增加，但皂基會變濕軟且較難溶解。添加蓖麻油皂基Trace速度快，皂基不會因為添加量過多而變濕軟。添加棕櫚油可增加皂基硬度，且添加量越多去油力越好。最後抗菌皂球製作中發現利用薄荷萃取液以6%海藻酸鈉溶解含棕櫚油皂基與3%乳酸鈣水溶液作用3分鐘所產生的皂球能成功包覆皂液、形狀結構完整、抗菌力佳，最適合用來洗手。

我們的研究主要是將身邊隨處可見的蝦殼，取蝦殼中的幾丁聚醣，將幾丁聚醣與聚乙烯醇混合製成薄膜，探討薄膜不同面向的特性，發現就薄膜表面結構來看，在打過氮氣電漿後，出現-NH及-CN基，且PVA比例越高，差異越明顯。混合薄膜中幾丁聚醣比例越高，越疏水。純PVA薄膜經高溫處理後變得親水性增加，若應用於製作塑膠品，在使用後的回收程序，只要加熱即可輕易溶於水。純PVA的應變（延展性）最佳，而PVA與幾丁聚醣比例1：1混合的薄膜可承受的力最大，可運用於抗形變及耐重的材料。有薄膜的不鏽鋼表面，比單純的不鏽鋼表面有更佳的抗腐蝕性，應用於人體內做生醫用途有其潛力。藉由此薄膜的抗腐蝕性和抗張性，或許可應用於改善血管支架外膜的材料性能。

本研究提供一種低成本且高產率的奈米泡泡製備方法，我們以去離子水注入氮氣製程製備成溶液，再藉超音波震洗機(sonicator)高速振動來製備奈米泡泡。在實驗中我們藉由控制不同的震動時間及實驗參數，可製作出不同尺寸的奈米泡泡，藉此可找出奈米泡泡的臨界尺寸。藉由這種方法我們可成功製作出100nm以下的奈米泡泡。另外我們發現隨著振動時間增加，泡泡的尺寸會逐漸減少，呈現明顯且有趣的尺寸效應變化。實驗結果顯示以當離子水溶液以氮氣飽和20分鐘並以超音波振動30分鐘時，可製作出最小臨界尺寸為23nm的奈米泡泡，此一奈米泡泡尺寸為目前所觀察到最小尺寸的奈米泡泡。我們也對不同實驗條件下所觀察到的尺寸效應，提出分析及探討，以期未來能對奈米泡泡的尺寸現象有更多瞭解。而利用此一方法來製作奈米泡泡有別於傳統方法，除了可製作出高產率且高穩定性的奈米泡泡之外，更可進一步改善一般傳統方法製作泡泡因為表面張力造成的影響，其泡泡尺寸只能達到微米(10-6)等級。而我們的方法可將泡泡的尺寸縮小至數十奈米等級，將有助於未來奈米泡泡於生化領域以及醫學上的廣泛應用。

本實驗乃研究超順磁性流體薄膜在通入垂直場後磁顆粒的動力學過程，以及排列的結構、磁鍊的幾何性質。我們使用了兩種創新的方法，分別是改良傳統磁性流體製造方法，避免磁性流體因凝聚而造成干擾；另一個是除了以往以電場或顯微鏡探討磁鍊的性質，使用Rayleigh scattering以及光遮蔽的方法，以CCD量測雷射透射光強度的時變率，改變不同變因(磁場大小、磁性流體樣本厚度、磁性流體濃度)，由於其結構性質影響了透射光強度，故分析透射光強度與諸變因間的關係，並與顯微鏡下的觀察結果比較，做出磁致散射動力學過程詮釋。