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臺灣

除油利器,天然的最好 -- 環境中具降解油汙能力之微生物研究

目前研究的嗜油菌主要是分解石油(碳氫化合物),不過從生活中所排出的油(三酸甘油酯),也是一大污染源。本研究目的為篩選可分解三酸甘油酯之微生物,並探討其特性及降解油污的能力。從有油污的環境分離出三種對於日常生活中的油污具降解效果的菌株,利用16S ribosomal RNA gene進行菌種分析鑑定為Ralstonia sp.TFD41、Pseudomonas putida strain II-B、Sphingomonas sp.NC110。Ralstonia sp.TFD41較佳的生長環境為30℃、pH8,偏鹼,革蘭氏陰性菌;Pseudomonas putida strain II-B較佳的生長環境為30℃、pH6-10,偏鹼,革蘭氏陰性菌;Sphingomonas sp. NC110最佳生長環境為30℃、pH4-8,偏酸,革蘭氏陰性菌。而菌種在炸時越長的油中生長情形越差。而在家庭污水中的生長菌數最多的為Sphingomonas sp.NC110M。放入1000ppm油的培養基中,以Sphingomonas sp.NC110的降解油污的能力為最佳、Ralstonia sp.TFD41的降解速度最快。在家庭汙水中Ralstonia sp.TFD41 + Pseudomonas putida strain II-B的生長狀況最穩定。未來預期能培養嗜油菌,將其放回環境中,降解環境中的油汙,以減少油汙對於環境的汙染,還給生物乾淨的生活環境。

不偏不倚--奈米級修準方法與敏感度評估之研究

Positive –A Study on a Nanoscale Revision Method and Sensitivity Evaluation This paper took a pyramid and a fixed point as the reference level. It was the intention of our team to establish and prove a new hardness value revising method that is to be used in the deflection of indentation of nano indentor. Such new method was named Material Surface Nanoscale Hardness Revision Method with which we re-measured various materials and error sensitivity of hardness values. We obtained the following conclusions:(1). This paper revision modification method have a highly precision. (2). When the round tip or plane tip was closed to ideal indentor tip, the contact areas during indentation process were close, not demonstrating significant difference. (3). The indentation triangle created when loading effort P was similar with the one left on the sample material when unloading the effort; thus, even though the sink-in and pile up effects due to the mechanical properties of sample material caused the differentiation of side lengths and two indentation areas, the angles of two indentation areas was the same. (4). When the effort was loaded by the tip onto the sample material, if the tip had a certain deflection ψ or rotation ω, the indentation triangle left on the sample material was still significant. (5). In the observation of the indentation triangle left on the sample material, when the triangle cannot become a regular triangle, it meant that there is a deflection or rotation happening to the tip and a further revision of the deflected angle ψ or rotated angle ω is required. (6). The hardness value revision method under indentation deflection situation had the best effect on the projected area revision; the second was on the indentation volume revision and than on the indentation contact area revision. (7). The hardness error sensitivity of hardness value revision method under indentation deflection situation had the best effect on the projected area; the second was on the contact area and than on the indentation volume revision. (8). The method proposed by this study was proved by the silica and aluminum single crystal indentation results and is thus able to be applied to the engineering in the nanoscale measurement of metal materials to obtain more precise data.不偏不倚-奈米級修準方法與敏感度評估之研究在這篇研究報告中,以一個三角錐和一個定點為基準,本團隊建立並證明一個新的在奈米硬度測試儀壓痕偏斜情況下,硬度值的修正方法,取名材料表面奈米硬度修正方法。在新的材料表面奈米硬度修正方法下,重新檢測各種材料及硬度誤差敏感度,得到許多好的結論:(1)本研究之修準方法具有高度精確性。(2)利用圓球尖端或平面尖端的方法近似理想壓頭時其壓痕過程中之接 觸面積相近,並無明顯差異。(3)作用力P 施加(Loading)時之壓痕三角形與卸載時(unloading)殘留於測試材料上之壓痕三角形係屬於相似形;因此,即使各該三角形之邊長因為該測試材料本身的機械性質所產生的滲入(sink-in)與堆放(pile-up)的效應而造成作用力施加與卸載時,壓痕面積上的差異。不過,該兩壓痕面積的角度卻是一致的。(4)當該作用力隨著該壓頭施加於測試材料時,若該壓頭產生某一程度的偏斜ψ 或旋轉ω 時,該殘留於測試材料上之壓痕三角形仍然具有代表性。(5)藉由觀察該殘留於測試材料上之壓痕三角形,當該三角形無法成為一正三角形時,其係表示壓頭已產生偏斜或旋轉的之情況,需要進一步對該偏斜角度ψ 或旋轉角度ω 進行修正。(6)在壓痕偏斜情況下硬度值的修正方法以投影面積修正為最佳,其次是壓痕體積再其次是壓痕接觸面積方法作修正。(7)在壓痕偏斜情況下硬度值修正方法的硬度誤差敏感度則以投影面積為最佳,其次是接觸面積再其次是壓痕體積修正方法。(8)本研究提出之修正方法經由矽、鋁單晶壓痕結果驗證,足以說明適用於工程學上金屬材料進行奈米壓痕硬度檢測時更精確的數據獲得。

Technical Revival of Traditional Blue Dyeing through Zeolite Catalysis and Electrolysis

有球必淨-探討液態皂球製作

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。

肘節式駐腳架

我媽媽體重只有38公斤,每次她在牽機車一直在抱怨車子好重,媽媽因為個子很矮,只有150公分,而且她每次又喜歡穿高跟鞋,所以每次在騎機車、牽機車,而且她又怕車子cc數太小容易被風吹倒,自己又喜歡騎150cc的機車(機車重量一般為70kg~250kg),每次牽機車時自己還常常牽到跌倒,跌倒曾經有一次跌到骨折住院(技術真差!),或每天在喊著關節痛、腰酸背痛,我對我媽媽的行為都感到很辛苦,機車有那麼重嗎?結果我自己牽才知道有那麼重,所以我一直在想,在媽媽的抱怨,體重38公斤、身高150公分這麼瘦弱的女孩子,又騎著150cc的機車,說真的機車的腳架對她來講受力實在太大,所以我一直在想怎麼去設計一個機車腳架,可以讓媽媽不再那麼痛苦、不再有那麼多的抱怨!甚至穿高跟鞋也很好用,所以我一直在想機車腳架怎麼去使用它,直到機械科二年級我上了機件原理裡面有解說機構,我想所有的機車駐車架都是用力矩原理,那為什麼我們不在力矩原理再加上使用肘節機構(Toggle mechanism),因為機件原理講肘節機構是最省力,肘節機構當它形成一直線的時候力量最大,所以我利用高職所學的所有的東西來設計肘節機構設計一個省力的機車腳架,使媽媽不再痛苦、讓媽媽很輕易的就把機車立起來,這就是我的設計---- 肘節式(Toggle mechanism)駐車架。

翹楚—探討相剋物處理下根部上翹的機制

種植小白菜時,偶然看到其在鳳凰木汁液下會有根部上翹的現象,我們深入探討與進行一連串實驗後發現:根部上翹可能為一生存機制,讓其逃離相剋化合物逆境。在驗證根上翹不是滲透壓造成後,我們發現莖也參與此機制。其中,根的根系減少、且可能藉由提高澱粉酶活性降低根尖澱粉體含量,失去向地性而翹起 ; 莖則變粗、變重及彎曲,使植株質心偏移,根部上翹。我們驗證了根部上翹的訊息傳遞因子為ROS與鈣離子:鈣離子會刺激Rboh酵素產生ROS累積,兩分子可能是透過正回饋來累積濃度後,再進而影響根莖的生理變化造成上翹,使小白菜能藉此逃離逆境。未來將深入探討ROS與鈣離子在此機制中的交互作用,並深入了解IAA對根尖上翹的調節。

無所不捲

宜蘭外海條狀雨帶成因探討

觀察逐時雷達迴波圖之後,我們發現冬末春初時節,從傍晚到凌晨這段時間,在宜蘭外海是一條狀雨帶的「好發期」,這條狀雨帶並非由鋒面或其他已知的天氣系統引起,故我們想研究這條狀雨帶強度與其氣候環境間的關係。前人的研究中,並沒有研究宜蘭外海的條狀雨帶,不過,從其他研究類似的條狀雨帶的參考資料中,我們發現大部分的研究認定條狀雨帶的成因,都是由風場輻合所引起,因此,我們想研究是否還有其他促使條狀雨帶形成的原因。先定義出條狀雨帶常出現的範圍,挑出有出現條狀雨帶的時數,並利用軟體Extract Color擷取每ㄧ張圖片中條狀雨帶的像素,藉此將範圍中的回波訊號量化。整理向中央氣象局收集來的氣象資料(風向、風速、氣溫、海溫),與回波訊號的量化數據做對照。結果我們發現,以風的輻合輻散來看,當風的輻合量愈大時,此雨帶也愈明顯;以溫差來看,海溫與氣溫的溫差愈大,此雨帶愈明顯。

土壤也有健康檢查?校園食農教育土壤性質之研究

康軒版自然課本第七冊第三單元「大地的奧秘」有觀察土壤課程,想了解食農土壤性質,便研究這主題。 A、C與D區是「砂質壤土」,是「壤質土壤 (中質地)」;B區「壤質砂土」,是「砂質土壤 (粗質地)」,B土質比較觸感粗糙。密度與土質組成對植物根部生長關係,B、C、D區「理想總體密度」,A介於「理想總體密度」與「開始影響根系生長的總體密度」之間。 含水量D區最大、C最小,土壤呼吸量B區最大、D最小,D區土地最貧瘠,因高含水量、低密度及最小呼吸量,B土地最肥沃,因土質濕潤、密度適中、呼吸量適可。 A、B、C區pH微鹼性,D區中性,全區pH 7.1-7.8,適合種玉米、胡蘿蔔、白菜、蔥、芋頭、大蒜及韭菜進行食農教育。

有膜有漾-幾丁聚醣&聚乙烯醇薄膜探討

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。