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臺灣

「浮」不起的阿「黽」-探討表面張力對漂浮水黽浮沉現象之研究

當自製漆包線水黽的垂直軸高度越短、垂直軸位置越靠近中心、角度越大,浮率越大;自製水黽腳越長、隻數越多,浮率越大;當自製水黽的腳平貼水面所圍出的面積越大、腳垂直上折的長度越短,浮率越大;水溶液溫度越低,浮率越大。水溶液濃度及水位高度都不影響水黽的漂浮情形;在不同水溶液當中,自製水黽在自來水、糖水及鹽水中易漂浮,在酸性的醋、鹼性的肥皂水及小蘇打水則不易漂浮。在形狀相同粗細不同的鋁框中,越粗的鋁框越不易漂浮。當粗細相同的鋁框等比例放大時,邊長5公分以內的正方形框浮率均接近1(大於0.98),但邊長大於6公分時,浮率會突降;由相同長度摺出不同形狀(開放及封閉)的漆包線及鋁線,浮率都接近1(大於0.92)。

生長因子progranulin 參與斑馬魚肝臟生長之機制

多功能水上 iRobot −遠端水質監測與垃圾搜集

灌溉香山地區農田,流經學校圍牆旁的汀甫圳,雖為灌溉用水,但水面常有垃圾漂浮,並成為沿岸住家、工廠的排水溝,其中充滿各式汙染,引發我們想製作一台多功能水上iRobot,除了能搜集水上的垃圾外,還能監測水質。 利用超音波感測器控制船體行進路線、電動閘門控制垃圾搜集、光纖偵測油汙與混濁度、自製酸鹼探針測量pH值。已獲得污染偵測之對應物理相關數值,此汙染臨界值具穩定與再現性,並可將汙染監控成果透過藍芽傳送至電腦與手機,達到遠端監測水質與搜集垃圾的目的。 此外透過太陽能板、充電鋰電池,期待可使船體在水上運作,達到環保節能的目標,目前已於校內水池測試成功,預期可推廣至其他水域。

斑斑可考—斑葉植物與環境因子

本研究藉由調控各項環境因子,歸納斑葉植物與環境因子間的交互作用,進而比較不同成因、屬性的斑葉植物應變相同環境因子的策略差異。研究顯示,光限制、非光限制均會讓化學性斑葉植物啟動自體調節,且在相同控制變因項中,葉綠素濃度變化量與斑紋面積比例之增減多成負相關。越高的溫度、光合有效輻射值和灌溉源pH值,以及過多藍光,會使葉綠素濃度的變化量下降;且每日八小時的光照,相對而言是最不利於斑紋成長的光期。我們也比較了面對低光環境時,兩種成因不同的斑葉植物。黃金葛與銀后粗肋草各葉區的葉綠素濃度變化,化學性斑葉──黃金葛在低光環境的葉綠素濃度變化量較正常情況為低;物理性斑葉──粗肋草則完全相反。

高者多勞

我們用簡潔的方法、巧妙借用益智遊戲的規則,解決一道月刊數學題目的一般化情形,得到豐富的成果。 「有9位足球隊員,身高兩兩不同,排成 3×3 的隊形,命橫列最高的2人舉手、縱行最高的2人舉手,兩次都有舉手的人去收拾場地。」 本作品探討上述題目隊形的一般化:隊員們分別排成任意長方形和長方體,得到下列結論: 一、將身高由低到高編號為:1、2、3、…,得到「必定收場地」的人之編號與「必不用收場地」的人之編號; 二、承一,若編號x不在必收或必不收之中,則可排出使x號學生收場地或不收場地的隊形; 三、收場地人數的最大值與最小值; 四、若人數p介於收場地人數最大值與最小值之間,均可排出恰為p人收場地的隊形。

以有機溶劑摻雜改善高分子分散型液晶性質之探討Resistin透過活化WHSC1/Twist途徑促進肺癌惡化

高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal,簡稱PDLC)是由高分子聚合物包覆的液晶微滴所組成,透過電場量值的改變能有不透光與透光的變化。然而目前PDLC的閾值電壓相對於傳統液晶而言較高,成為發展的阻礙之一,因此我們希望透過摻雜有機溶劑的方式來降低PDLC的閾值電壓。 我們先探討不同製程變因對PDLC的影響,以建立影響PDLC光電性質的理論模型,接下來我們嘗試摻雜不同的有機溶劑,並發現以乙醇的效果最佳,於是我們便進行不同重量百分率的摻雜實驗以及調整摻雜方式。我們發現酒精的摻雜可以大幅降低PDLC的閾值電壓,摻入25%的酒精約可使閾值電壓降低50%,除此之外,酒精的摻雜似乎可以降低PDLC的遲滯效應,而PDLC的初始光穿透率與摻入酒精的重量百分率約成正相關。這樣的結果相信對於PDLC在節能省電的應用方面將有很大的幫助。

精益求「晶」

我們延續自然課製作鹽的結晶實驗,嘗試進行明礬的結晶實驗,在購買材料時,意外的認識了「銨明礬」,才知道明礬其實很多種!我們很好奇究竟這種「食品級」的化學原料,能不能也變成吸睛的美麗結晶?經過一連串的實驗後,我們發現:1.銨明礬的溶解度會隨溫度升高而明顯的增加,很適合用來進行冷卻結晶的實驗。2.冷卻速度或震動都會使銨明礬水溶液變得不穩定而容易析出晶核,使得結晶顆粒多而細小。3.附著物的材質會影響結晶析出附著的效果;附著物在水溶液中的空間結構,如形狀、粗細都會影響晶核沉降時附著的量,繼而影響總結晶量。4.洛神花、咖啡、鐵鏽等天然素材、食用色素、水彩等都可以讓銨明礬染色;其中以食用色素效果最均勻,成色效果佳。

氧化鎵奈米結構材料之光譜性質研究

我利用分光光譜儀量測Ga2O3 奈米帶,發現奈米帶之能隙約為4.6eV。接著,在室溫下對這一系列樣品作微觀拉曼散射實驗,首先,我使用三種不同波長之入射雷射光對Ga2O3奈米帶共振拉曼散射實驗,觀察不同波長的入射光對樣品的影響;其次,比較樣品之Stokes 與anti-Stokes 變化;最後,再對樣品作偏振拉曼散射,並比較其相對強度之消長。

廢熱不廢晶來電

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。

察魚觀色-自製電化學儀器偵測魚肉中的CO含量

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。