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2022年

磷酸銀修飾二硫化錫奈米複合結構:應用於光催化二氧化碳還原反應

本研究利用水熱法合成 C-SnS2光觸媒,再藉由化學水浴沈澱法(CBP)將 Ag3PO4 奈米顆粒還原在 C-SnS2 表面,得到複合半導體 Ag3PO4@C-SnS2。接著再分別以 C-SnS2 和 Ag3PO4@C-SnS2 進行人工光合作用,將二氧化碳還原為可用能源,並探討兩者之差異。藉由電子顯微鏡、 X 光繞射儀、紫外-可見光光譜儀、傅立葉轉換紅外線光譜儀、 X 光光電子能譜儀和氣相層析儀,分析樣品的晶體結構、能隙、吸光範圍和二氧化碳還原反應的氣體產物。最後,我們發現複合物 Ag3PO4@C-SnS2 的光化學量子效率較純的 C-SnS2 高,也就是此複合物能有效的提升二氧化碳還原效率。

見「塑」不見「鱗」?-魚鱗環保薄膜的研發及應用

本研究探討富含膠原蛋白的魚鱗,藉由嘗試各種電器及配合熬煮時間長短,萃取出最佳濃度之魚鱗萃取液,並找出最佳成膜配方為魚鱗萃取液20 g、5 %TG酵素水溶液0.8 mL、甘油 1 mL、乙醇 1.5 mL,以冰箱冷藏方式製作出魚鱗薄膜,接著以自製儀器測量魚鱗薄膜之透水性、穿刺強度、彈性、水溶溫度、膠熔溫度等物理性質,再將製作出的魚鱗薄膜包覆胡椒乾粉及油料醬包,以熱壓來密封包裝膜封口,封膜效果好不會溢出,放入熱水中 2 分鐘內皆可完全溶解,攪拌後調味料分布平均,是很適合當作泡麵調味包的包裝材料,故將魚鱗廢棄物再利用,製作的薄膜不但能食用,亦能取代塑膠,預期可達到「低污染、省資源、無廢棄」等減量減廢之環保理念。

SeC輔助抗癌藥物對肝癌療效與其機制探討

本研究探討L-硒代胱氨酸(L-Selenocystine; SeC)是否能抑制肝癌細胞(HepG2)生長與毒性機制。以細胞存活率分析得知10 µM SeC可抑制HepG2細胞生長,但對正常肝臟細胞(L-02)無明顯毒性影響。以彗星試驗發現,同樣濃度SeC對HepG2具基因毒性,會造成DNA損傷。再以西方墨點法得知SeC會使HepG2的抗氧化酵素表現量減少。透過同源重組活性測試證實SeC會抑制HepG2的DNA修復。與單獨使用臨床常用抗癌藥物Cisplatin比較,混合10 µM SeC與較低劑量的10 µM Cisplatin對HepG2有更明顯的毒殺效果。 10 µM SeC預期可用於輔助臨床抗癌藥物的療效,其抗癌細胞機制至少有兩種: 一為降低抗氧化酵素表現量,導致活性氧化物質(ROS)累積,造成DNA損傷;二為降低DNA同源互換修補活性,最後造成細胞凋亡。

利用深度學習將黑白影片色彩化

1920年代和1930年代,攝影設備剛剛起步,攝影設備只能拍攝黑白圖像的照片或影片,但仍有許多經典電影被記錄下來。如今,隨著科技的進步,攝影設備也在不斷迭代,彩色成像技術和高品質成像技術不斷被更好的技術所取代。因此,如何將黑白圖像轉換為彩色圖像成為一個重要的研究課題。本研究的目的是將黑白影片轉換成彩色影片。我們的方法可以分為兩部分:彩色化模型設計和影片連續性優化。在顏色轉換模型設計部分,我們使用了生成對抗網絡(GANs)技術,基於U-Net設計了5個模型,並使用COCO數據集訓練顏色生成模型。在電影連續性優化部分,我們首先使用景觀數據集中微調的前五個模型中最好的模型。在這個過程中,我們發現模型生成的影片存在顏色不連續的問題。因此,我們設計了三套方案來解決,比如使用H.264重新編碼生成電影,使用平均像素的色調值提高電影的色調穩定性,使用ORB預測個別幀。結果表明,影片的色彩轉換效果表現優異。

探討有機分子官能基對胰島類澱粉蛋白(IAPP)之影響

過去許多文獻報導胰島類澱粉蛋白(islet amyloid polypeptide;IAPP)在體內的不正常聚集的現象,會造成分泌此賀爾蒙的β-細胞凋亡,間接導致胰島素分泌的下降,因此被認為與第二型糖尿病有高度的相關性。本研究利用不同官能基之香豆素(Coumarin)衍生物,測試其對胰島類澱粉蛋白之作用;實驗中成功合成高純度IAPP胜肽,再與香豆素衍生物(其光學特性已被檢測)進行混合,爾後進行硫磺素-T動力學試驗及穿透式電子顯微鏡觀察,我們發現某幾個香豆素衍生物確實會影響IAPP的聚集,再藉由圓偏光二色性光譜進一步瞭解有機分子對於IAPP聚集結構之影響,也利用分子模擬的方法來探討其如何與IAPP作用。 本實驗首創以香豆素作為基本骨架,探討官能基結構與IAPP間之交互作用,期待此研究成果可提供第二型糖尿病病症治療之契機與方法。

週期性變化磁場對複合磁體磁浮特性的影響

此研究期望找到穩定磁浮的方法及探討產生磁浮振盪的變因。首先利用吸附上鐵材的磁浮體,觀察其造成的磁浮減震。實驗過程藉由變動磁場,發現週期性變動的磁通量對鐵磁體的磁化及渦電流產生影響,進而改變磁振盪振幅及阻尼係數。研究結果得知磁場的交變頻率越大,會導致磁浮體所受斥力增加且鐵磁體形成的減振效果減緩。另外,複合磁體中受硬磁磁化的鐵磁體在頻率到達一定區間時才能觀察到渦電流的影響,而此區間受複合磁體排列、磁化強度等變因控制。

破解清空盒子彈珠的最佳途徑

108學年度台北市普通型高級中等學校數學及自然學科能力競賽數學科筆試(二)試題第四題,題目如下:「小明有A、B兩個盒子,一開始A盒裝有22顆彈珠,而B盒是空的。小明每次操作可以從A盒中拿一顆彈珠放到B盒,或從A盒中移去k顆彈珠,其中k是B盒子中的彈珠數量。小明至少需要幾次操作,才能將A盒中的彈珠完全清空。」 本研究利用算幾不等式及取整符號來推導出當A盒中有m顆單色的彈珠時,我們已能快速地找到清空盒內彈珠的的最少操作次數、B盒最終彈珠數量x及操作方法總數 ,進而能一一列出最少操作次數的所有可能操作 過程,而其中操作方法總數 的計算方法即為著名的正整數分割問題。其次,我們推廣至A盒有相同數量的1~4種顏色彈珠時,清空A盒彈珠所需的最少操作次數以及B盒最終彈珠數量。

仿生科技應用於提高太陽能板發電效率之研究

本作品自行開發組立氣體輔助彈性氣膜球實驗系統,並研製可調控之類複眼陣列結構母模具系列實驗設備,藉以複製出類昆蟲複眼之陣列微結構,同時複合石墨烯(graphene)並將其裝設於太陽能板上進行系統化實驗,探討類昆蟲複眼之陣列微結構對太陽能板發電效率之影響。實驗結果顯示,類複眼陣列透鏡結構,其單一特徵形狀愈小、密度愈高(週期愈小),其發電效率愈佳,本實驗條件下,發電效率最高可提升達7.86%,此外,本研究在光捕捉上再為仿生類透鏡穿上自然界的類透明外衣複合石墨烯情況下,其發電效率更佳,透鏡面噴塗石墨烯複合薄層1μm厚度,發電效率短時間提升最佳為14.21%,但隨著光照時間的增加(24小時)後,發電效率提升最佳為12.45%,本研究同時增能探討調控菲涅爾透鏡(Fresnells)聚焦方式,並獲得經最佳聚焦位置的獲得,將有助於對太陽能板發電效率提升。

Introduction of Omed-Omedan Tradition Through Augmented Reality-Based Card Games To Increase The Love of Local Culture

This research is motivated by the differences in the people's perceptions, mainly youth about the omed-omedan tradition. The difference is that many people think that the omed-omedan tradition violates the norms of decency and is also called the pornography tradition. The purpose of this study is to, 1) describe the mechanism of applying omed-omedan tradition recognition attitudes through augmented reality-based card games, 2) analyz the impact resulting from the application of omed-omedan tradition recognition attitudes through augmented reality-based card games, and 3) analyze about the feasibility of application resulting from the application of omed-omedan tradition recognition attitudes through augmented reality-based card games. This research is a type of R&D research conducted at Bali Mandara State High School from July 1-September 6, 2021. The subjects of this study were the teenagers of Kaja Sesetan Indigenous Village and the object of this study was the omed-omedan tradition through augmented reality-based card games. The data collection method used is the literature studies, questionnaires, interviews, and validation questionnaires. Data is processed based on qualitative descriptive approach and quantitative descriptive approach. The results showed that the mechanism of implementing the omed-omedan tradition originated from the download of assistive devices, namely android studios and applications from AR, the impact of augmented reality-based card games was seen as very helpful in the introduction of the omed-omedan tradition and was seen as able to help increase the love of local culture, besides that the media used was also very popular by players because it was seen as interesting and very helpful. Based on the feasibility tests that have been calculated, this game is considered very feasible to implement and researchers hope that the innovations that have been created can effectively provide understanding to help out the local community about omed-omedan tradition.

由立體思維解循環式最大流量問題_以教師介聘為例

本研究旨在應用立體思維解決循環式的最大流量問題,於教師介聘中,可提出擁有品質保證之方法,並求得介聘成功人數之區間。教師介聘應為一限制的網路流(每個節點至少一入一出),試著求出最大循環流量。 教師介聘為學校間之教師調換作業,透過志願選填與其他參與者進行交換。以110年的介聘規則而言,介聘順序為單調→五角調→四角調→三角調→互調,相同者以積分高為優先。現有制度受限於作業期程、業務人員能力,約略簡化問題原型,但即使如此,介聘處理的結果仍不提供數據分析,導致無從分析其品質及過程,因此介聘的結果、數量和方法皆仍有很大的研究空間。 此研究除了可使媒合數量最大化外,進而由原模型衍伸出多種策略,可以透過調整參數並於結果與時間中取得平衡。單志願介聘中,透過使用不同模型使準確率(介聘成功人數/最多成功人數)介於88~100%,運算時間與準確率成正相關。多志願介聘以自訂規則作為範例,套用單志願介聘模型呈現效果。