2021年

本研究探討高壓氧治療對動物傷口的進程時間與皮膚創口的癒合品質。使用自行開發之動物高壓氧艙(1.4~3ATA)，幫助流浪動物結紮傷口快速癒合，並救助傷口嚴重潰爛，瀕死的流浪動物。本研究選30隻體態相近之流浪貓，進行節育手術後隨機抽取15隻貓作為試驗組，其餘15隻貓作為對照組。試驗組在常規治療的基礎上，每天再採用1個小時的高壓氧治療，對照組僅採用常規治療，持續觀察兩組試驗動物的傷口癒合進程，其結果顯示試驗組無論是傷口癒合速度或瘢痕組織的平整度皆優於對照組，瀕死動物救治實驗，成功救活無法手術的流浪動物。

本研究結合手機發展出一個檢測類風濕性關節炎的新方法。此研究使用奈米結構式的表面電漿共振晶片，藉由血清中的抗體接合後光譜紅移現象分析結果，將其用於檢測類風濕性關節炎。我們先用可與類風濕性關節炎的抗體結合的peptide修飾晶片，測量不同濃度下光譜紅移量的差異，找出紅移最明顯的檢體濃度，以此濃度配置我們之後實驗的檢體。接下來分別使用matlab分析歸納出發病與未發病之間光譜波長紅移量的差別，和架設手機拍照後用imageJ分析紅光強度兩種分析方法測量不同檢體，判斷其是否發病。從實驗結果發現，稀釋至原本濃度10倍的檢體紅移量最明顯，且使用imageJ分析紅光強度的數據比使用顯微鏡測量光譜波長的數據準確且穩定，前者可以明顯檢測出是否發病。我們希望將這種方法推廣到第三世界國家和農村地區，為他們提供一種更省時，更具成本效益的方法來測試類風濕關節炎。

尋找高紅移的超大質量黑洞，有助於天文學界了解宇宙再電離時期。雖然黑洞的數量稀少，但相較於星系，超大質量黑洞較亮，且在高紅移時，存在時間比伽瑪射線爆久。因此，它們的光譜可以協助天文學家最有效率地探索再電離時期星系間物質的特性。本報告交叉比對Subaru 超廣角相機策略觀測計畫 (Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program, HSC SSP) 和廣域紅外線巡天探測衛星 (Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE) 的觀測數據，尋找可能的高紅移超大質量黑洞。本研究根據光度測定 (photometric observation) 和宇宙紅移 (cosmological redshift) 的原理，從雙色圖中較紅的區域挑選了46個候選星體，並逐一透過天文望遠鏡照攝的影像確認是否有可能是超大質量黑洞。最後，選出三個可能的高紅移超大質量黑洞，可用於向大型天文望遠鏡 (如昴星團望遠鏡 (Subaru Telescope) ) 申請光譜分析。

有研究討論過氯化銨溶液液滴在低溫接觸面，液滴凝固後的頂部出現了圓頂、尖頂、在尖頂部分生出如煙囪般的結構，並提出模型加以討論，但實驗中的部分觀察結果卻和文獻提出的結果有所不同。 本作品使用25nm之二氧化鈦粉末製成之奈米流體液滴置於疏水性冷面，在低濃度(0.5 mg/mL)時，頂端形成尖頂；但在濃度超過1 mg/mL，凝固時由於馬拉哥尼流動，造成頂部形呈圓形平台，且此平台半徑隨著濃度上升而增加，另外在平台外緣堆積數量可觀的白色顆粒。 實驗中針對氯化銨溶液液滴及二氧化鈦奈米流體液滴在凝固時的顏色分布、動態接觸角變化，及頂端各種特殊外形加以分析，並用Hele-Shaw cell裝置觀察2種液滴的二維凝固過程，分析2種液滴凝固現象之變化原因及頂部特殊形狀的形成機制。

本研究透過遞迴式及數學歸納法探討 維空間中正多胞體（單純形、超方形、正軸形）之點、線、面的一般化結果。本研究利用頂點圖及線性變換－行列式的方法探討三維空間正多面體至 維空間中凸正多胞體之保距變換方式並使其一般化。另外，本研究也嘗試透過特徵多項式及隸美弗定理分析正多胞體旋轉之旋轉角度。

本科展在於改良鋰電池正極材料LiNi0.8Co0.2O2的物理性質及電化學性質。一般商業化的粉體材料，通常經由傳統的固態混合法，將Ni0.8Co0.2(OH)2與Li2CO3混合燒結而產生的材料粉體，此粉體呈現不規則的粒子形態及表面結晶顆粒不均。一般來説，不規則粒子內部有嚴重的結塊與橋構，這現象導致粉體有很多空隙及流動性不佳。此外，球狀粉體比不規則狀粉體容易覆膜均勻。因此球狀結構將變成一個改善材料粉體LiNi0.8Co0.2O2的期望方法，本科展利用共沉澱法製備球狀先驅物Ni0.8Co0.2(OH)2，然後再比較傳統的固態混合法，與本科展設計的溶液分散法及共沉析出法，三種不同方法所製備出來的粉體材料的優劣性，經過實驗證實，共沉析出法所製備出來的材料粉體，有最好的電容量與大電流放電能力及循環壽命，是個良好的改善材料的方法；反觀溶液分散法，不但材料沒有改善，反而造成更多的缺陷。

利用桌面曲棍球的玩具，啟發本組做出能讓建築物漂浮減震的設計，並使用樂高EV3教育模組設計實驗來探討其中影響減震效果的變因。本組發現：只要在建築物底部兩個介面中充入空氣形成「空氣墊」，就可以減少摩擦力而達到減震的效果，另外也發現，讓建築物懸浮的空氣墊氣壓越大、底面積越大、重量越輕、接觸底面越光滑、及在高頻的地震下，其減震的效果越好。此外，為了減少因為減震產生的建築物滑動而超過原本建築物設計活動的範圍，使用此隔震設計的建築物也需要設計使用阻尼或避震墊在建築物的周邊，以避免滑動時撞壞建築物。最後希望提出此創意的隔震設計讓業界有不同的思考及靈感，做出將來更好的建築物避震設計，讓人們可永久免於地震的傷害。

本研究的目的在於探討在社群網路發達時代中，資訊的傳播範圍之可能性。我們將的智慧上網裝置視為節點，以圖論方式分析節點到另一個節點的訊息傳遞模式。我們研究在傳遞訊息對象人數不同時，及在不同共同朋友數量的網路圖中找出其傳播範圍的關係式。最後我們找到不同結點數與傳遞次數、發源點之關係式，並進行一般化論證。並提出定理以供探討不同節點訊息傳遞時，其網路傳播範圍之關係，應用於社群網路分析參考。

登革熱是一種由蚊子傳播的全球性疾病，已在全球各國造成了嚴重破壞。當前沒有針對登革熱的疫苗或療法，使得早期診斷階對該疾病的預防極為重要。本實驗提出了一種新的診斷模型：自旋增強型側向免疫測定。自旋增強側流免疫分析平台與診斷標記物螢光奈米鑽石結合使用，利用電磁場調控螢光奈米鑽石發出的信號，以提供準確和靈敏的結果，取代傳統的奈米金側向免疫測定平台。我們發現基於螢光奈米鑽石的自旋增強型側面免疫分析法在登革熱病毒診斷中的應用不僅可以準確地檢測出登革熱病毒抗原NS1，而且還提供了比基於奈米金的橫向流免疫分析法高約100倍的信號靈敏度。自旋增強型側向免疫測定法是針對登革熱病毒的一種改進的診斷工具， 未來可以應用於其他病毒篩檢，例如寨卡病毒和新型冠狀病毒。

在比賽時看到許多選手，雖然本身實力不差，卻因為賽制的編排而無緣晉級決賽，因此本研究透過數學分析單淘汰賽（可以很快的找出勝負）、單循環賽（大部分是使用在人數較少時，但是每位選手都會交手到）、雙淘汰賽（可以讓選手有輸一次的機會，選手就算輸一場還是有機會得到冠軍）、循環賽（主辦單位會融合單淘汰賽、單循環賽、雙淘汰賽來衍生出新的賽制），得到可以選出與實力相當的前三名（準確找出前三名）機率，並且將所有機率加以比較，分析出何種賽制準確找出前三名的機率最高，並且利用比較後的結果，製作一個新的賽程。經過分析得到混和賽的機率與單淘汰賽差不多，但考慮場次的使用並沒有優於單淘汰賽，因此並未符合主辦單位採用此種賽程的依據。但雙淘汰賽卻相反，機率偏高且使用的場次適中，符合主辦單位採用的依據。