2020年

本研究以添加界面活性劑、二氧化矽及矽油的電流變液作為研究對象，探討矽油的黏度以及添加界面活性劑對電流變液的影響。並希望引入此現象於以高電壓驅動動態摺紙的DLZ(dielectrorphoetic liquid zipping)結構中，增進其性能。 研究發現不同黏度的矽油會對電流變效果造成影響。以低黏度(10cst)的矽油製成的電流變液，黏度變化於6kV時可達原本黏度的2.4倍，而以高黏度(350cst)的矽油製成的電流變液，黏度變化則可達原本黏度的9.7倍。在實驗時也發現，穿透裝有電流變液比色管的光線在施加電壓後減少，黏度越大，減少的幅度越大，並與界面活性劑的存在有關。因此推論: 黏度大的矽油因分子長度較長，藉由界面活性劑作用，更容易和二氧化矽粒子形成整齊結構，因為單一矽油分子可連接更多二氧化矽顆粒。這讓電流變液的黏度改變；同時整齊的結構會使電流變液的散射能力減弱，使接收到的散射光減少。 未來將以顯微鏡直接觀察電流變液的內部結構，並以水及酒精取代界面活性劑，以了解在矽油分子長度改變以及有無添加界面活性劑下電流變液黏度變化的機制，並應用在DLZ結構中，完善原本在單純液體中只有考慮介電常數的理論，增加黏度與液體內部結構的討論。

為改善水庫淤積問題，提出清除泥砂淤積與水土資源回收之解決方案，本研究採旋風吸塵器概念製作結構簡單的水力旋流分離裝置，可在水庫供水時同時排淤，並運用虹吸引水方式抽取淤泥，以高度、管徑、圓桶長度作為影響旋流分離的主因，經實驗發現，改變此三項變因可影響流速，進而影響分離率，實驗中可有效分離99%河砂與97.5%白河水庫淤泥。 從模擬水庫排砂的實驗中，探討淤積粒徑的分布區與不同水力排淤工法的效益，依實驗結果得到水力旋流分離適用於水庫中上游粒徑大於黏土的淤積，水庫下游可搭配排淤隧道排出較難分離的黏土淤積，兩者搭配使用清淤將可不再受天候限制，並可蓄清排淤達到節能減碳的效果，延長水庫的壽命並降低原水濁度。

隨著大眾對於衛生要求的上升，許多抗菌及消毒成分被廣泛應用於水質處理中，其中次氯酸作為消毒殺菌劑大量使用於泳池及自來水的水質淨化中，然而現行標準方法測定水中有效氯所使用具危害的毒化物且步驟繁雜不利普及民生使用，發展簡便快速且靈敏的偵測方法勢在必行。本研究利用牛血清白蛋白（Bovine serum albumin, BSA）、不同的硫醇分子及金離子合成具螢光特性之硫醇修飾金奈米團簇 （Thiol ligand assists BSA capped gold nanoclusters, BSA/RSH-Au NCs），探討添加不同硫醇分子對所合成之金奈米團簇於不同pH值及常見離子對螢光強度之影響，並利用具有最佳螢光穩定性之2-巰基苯甲酸修飾金奈米團簇（Thiosalicylic acid assists BSA capped gold nanoclusters, BSA/TA-Au NCs），透析後進行次氯酸根檢測，其檢測線性範圍為0.98μM-1000μM，涵蓋法規規定游泳池水及自來水中次氯酸根之容許殘留濃度，最後此方法成功於游泳池水及自來水基質中檢測次氯酸根，分析樣品的回收率介於94.4%-95.6%。此外，在紙上添加金奈米團簇，並加入不同濃度的次氯酸根，觀察其螢光強度的變化，期望此方法未來應用於快篩試紙塗布材料快速檢測水質中次氯酸根濃度。

本研究將從七圓定理出發，探討點、線、圓的各種變化與推廣，試圖改變切圓個數，探討共點的存在性；更進一步推廣「與兩內離圓分別均外切與內切的六個環切圓」之雙心六圓，探討其共點、共線、共圓及共圓錐曲線等性質；研究有驚人的發現「當六個環切圓旋轉時，其各類對應點連線之共點必為定點，且各類共定點之對應共線恆為固定不變。」推廣至不同個數的環切圓時亦成立。當兩內離圓推廣至兩外離圓或是一圓一線時，亦發現其諸線共點、諸點共線、諸點共圓、諸點共圓錐曲線等性質必成立。當雙心六圓由平面推廣至立體情形，亦發現其共點、共線、共圓、共圓錐曲線的特殊變化。

本研究的重點是使用芝麻稈作為高效的吸附材，進而從水溶液中去除在染紡工業上常用的亞甲藍、剛果紅及雅里西安藍。在研究中，我們分別以吸附時間、pH值、吸附起始濃度作為操作變因，研究其物理、化學參數如吸附率、移除量、反應級數、吸附模式等等之變化[1][5]。使用UV-Vis光譜儀製作檢量線，推算各條件下所得之剩餘濃度，並由此計算其他所需之參數。本研究使用pseudo-first-order及pseudo-second-order進行動力學之分析，我們可以發現芝麻稈對於亞甲藍[3][4][5]、剛果紅[2]及雅里西安藍之吸附均符合pseudo-second-order模型；最佳吸附pH分析則可得知，亞甲藍於pH=5、剛果紅於pH=7，雅里西安藍於pH=8下可得最佳吸附效果；如使用恆溫吸附模型分析其吸附行為，則由實驗結果我們可以得知：亞甲藍符合Langmuir Isotherm及Freundlich Isotherm、剛果紅符合Langmuir Isotherm、雅里西安藍則符合Freundlich Isotherm；而其最大吸附量分別高達每克吸附材可吸附6624.75毫克亞甲藍、10815.74毫克剛果紅或18574.4毫克雅里西安藍。

本研究首先製作「蔬菜紙吸管」，其耐水性及吸飲功能不佳，改以海藻膠製作吸管，經歷多次改良後的「第三代海藻膠吸管」其質地近似塑膠吸管，但吸飲功能仍然不佳。接著，以海藻膠為膠著劑；紅茶粉為骨材，成功製作出耐水性、吸飲功能較佳且可散發紅茶香氣的「紅茶吸管」。提高添加紅茶粉之比例，能有效提升吸管硬度，可應用在飲料封口膜之戳入，在冰水、熱水中均可長時間維持吸飲功能，製作大口徑「紅茶吸管」，可輕易吸飲波霸珍珠，徹底解決吸飲波霸珍珠之難題。自製擠出成型機械，可控制出料速度維持穩定，在滑軌上以直線移動，可製作出粗細一致且筆直的吸管，最後試製綠茶、咖啡、檸檬等調味吸管，均會飄出天然原料之香氣，頗具商品化之潛力。

本研究是以台灣學者開發之銠金屬催化劑與Benzocyclobutenol和Cyclodienenone進行不對稱加成反應作為實驗目標，利用不同的溶劑在不同溫度下進行反應，探討產物的衍生物產率和鏡像超越值的差異。 首先，尋找出一個最佳反應條件，改變濃度、溫度、比例等變因並優化反應。接著嘗試改變Cyclodienenone上的官能基組合，觀察其對反應造成的影響並探討，及測試此銠金屬催化劑對不同官能基的容忍性，增加其官能基廣度。 實驗結果顯示，大部分反應條件產率可達60%以上，光學選擇性e.e.超過 90%。未來希望能將此銠金屬催化反應應用於不對稱藥物合成，成為一個合成高光學選擇性和高光學活性產物的方法，達到省時、省錢及高效之目的。

本研究旨在探討分散式網路爬蟲瀏覽時間及覆蓋率之最佳化問題原理。藉由相異物排列所形成的循環組關係式進行一系列的探討。在n個相異元素的簡單排列中，不存在任意元素個數為k (k≤n)的子集對應到自己本身所成集合，我們稱此型態的排列方式為k-錯排。換言之，假如n個相異元素進行簡單排列，排列後每個元素都不在原來的位置上，此時這樣的排列稱為一般的錯排列，也就是1-錯排。本研究從分散網路爬蟲搜尋網址中進行相關發想，發現它的本質是遍歷完所有的頂點且沒有重複經過，即所謂「哈密頓路徑(Hamiltonian path)問題」中一筆畫的NP-hard問題，即圖遍歷問題的一種。因此本研究由k-錯排遞迴之性質來探討分散式網路爬蟲最佳化問題。最後透過電腦模擬及組合數學分析推導，本研究將提出改善以k-錯排應用至分散網路爬蟲的最佳化方式。

基於音樂輸入的動作骨架生成是一個正在興起的研究主題，然而在弦樂樂器的演奏骨架生成上，由於動作與音樂資訊間並非是一對一的對應關係，且在時間序列上非常注重前後關係，此問題仍非常具有挑戰性。在研究中，我們設計新的架構，將小提琴演奏者的演奏各部分拆解並分別生成。針對前人研究及此研究的研究結果，我們分別進行了客觀測試及主觀問卷的評估，兩方面皆顯示我們的研究結果較前研究進步。就我們所知，此篇研究是第一個嘗試在小提琴演奏動作上加入音樂情緒的研究。

蜘蛛網在生態學上最成功的在於出色的力學性能、強度、韌性、彈性和堅固性。蜘蛛網的結構從序列設計到蛛網架構都是屬於分層結構。因應不同環境，蜘蛛因環境變化調整蜘蛛網架構。利用GeoGebra軟體分析大姬蛛三維(3D)立體不規則網及拓撲學結構，並以數學幾何方式繪製出蛛網立體架構。 蛛網架構分為：主網、立體次級架構、牽引絲及支架。結網的過程為：牽引絲→主網→次級架構→支架。依照環境不同，蛛網類型區分為三角體、輻射型及吊帶型。蛛網的穩固性：輻射型(n=11)＞三角體型(n=9)＞吊帶型(n=8)。內部的主網分成12種拓撲學形狀，其中以稜椎體(29%)比例為最高。依網高指數及支架的有無，蛛網的結網方式：包覆式、紮營式以及倚靠式結法。網的功能依照蛛網上的卵囊有無做為區分，有卵囊蛛網為保護功能，無則為獵食功能。設計的三種環境實驗箱，都結出相對應的蛛網類型。