2023年

本研究製作可以容納鈉離子進出的宿主材料NaFe[Fe(CN)6]普魯士藍(Prussian blue， PB)，塗佈在鋁箔上製成陰極板，配合陽極鈉金屬板，壓製成二次鈉電池。本研究創新在於(1)使用PB 奈米微粒； (2)塗佈電極時添加鎳奈米微粒或銀奈米微粒，以協助充放電時的氧化還原反應效率； (3)陰極漿料置於 143 V/mm 電場下陰乾，推動立方 PB 以垂直於陰極板的方向排列，正向面對鈉離子的流動方向，提升鈉離子嵌入或脫嵌 PB 的效率。連續充放電循環，發現添加金屬奈米微粒或陰極板在電場下陰乾，均能有效提升電池電容量及穩定度。以 39 nm普魯士藍微粒添加 15% 82 nm 銀奈米微粒，在 143 V/mm 電場下陰乾 24 小時，電容量得以提升 3 倍，並在 50 次充放電循環後電容量未見衰退，維持在 90 mAh/g。

本研究利用光柵繞射原理，結合慣性振盪之單擺，探究震動造成繞射光點間距變化關係，以光點振幅測量震動，建立以光學繞射變動結果顯示結構震動之響應關係。先確定光柵片旋轉、擺角改變對於繞射光點位置偏移，並以GeoGebra軟體分析函數關係，接著測量實際結構震動之加速度與光柵繞射光點位置的動態變化關係，藉此分析地震造成建物擺動時，光柵繞射光點間距變動的關係與趨勢函數，並由訊號反應建立結構震動之繞射光點振幅變動的響應關係。以標準震動訊號產生平台，量化之振動訊號強度，測量出本研究裝置在二維平面之地震訊號測量之表現，獲得二維震動訊號方向分量之關係。並以OBSPY程式分析裝置所測量之震動頻譜圖，確認繞射光點振幅變動可顯示地震訊號之特徵頻譜，更進一步採用Python開發繞射光斑即時影像追蹤軟體，成功透過裝置分析環境的震動響應。未來希望能微小化裝置，以監測建物震動，作為區域範圍測量地震對建物影響之發展基礎。

本研究主要研究冰棒棍骨牌在崩解時波峰的軌跡，並且逐步分析物理原理。首先，討論冰棒棍的基本性質，接著拍攝崩解時的影片，並分析產生眼鏡蛇波的原理，過程中發現了不同的排列順序會分別產生眼鏡蛇波或Ｃ波，以及當以眼鏡蛇波結尾時，波峰都會有一個旋轉的現象我們使用了Tracker程式來追蹤冰棒棍骨牌崩解時的波峰軌跡，且發現大部分冰棒棍軌跡都呈現相同的函數關係，並建立模型來研究其性質。 本研究已有初步的結果，我們計算出了冰棒棍的楊氏係數，並且做出了冰棒棍波形的擬合。另外也從不同觀察角度觀察出冰棒棍的運動情形，分析出單一冰棒棍的整體受力與運動情形。根據單一冰棒棍的轉動狀況，觀察出類似於進動現象，並對此深入討論。 未來我們希望能夠結合楊氏係數、冰棒棍波形疊合以及冰棒棍受力情形來建立專屬於冰棒棍波的物理模型，並研究其轉動互換模式。將其利用在工程學上。

從實驗中得知毛氈苔可以消化分解酵母菌。同時酵母菌依據能忍受不同糖濃度的環境，又可細分為高糖酵母與低糖酵母。而高糖酵母與低糖酵母於細胞壁有結構上的差異〔1〕，因此毛氈苔在消化高糖與低糖酵母菌時出現不同的捕蟲行為。

習得性無助是個體經多次追求獎賞或逃離困境失敗後產生的一種消極行為表現。習得性無助的行為研究雖多，但對其神經機制的研究卻甚少。 本研究發現273,cha-Gal80>CsC-mCh是適合光遺傳學訓練的果蠅殖系。在白光點獎賞記憶訓練中，使273,cha-Gal80>CsC-mCh果蠅學會白光點視覺訊號代表著獎賞，並發現其白光獎賞記憶能持續7分鐘以上但未達10分鐘。藉已建立白光視覺訊號與獎賞連結的273,cha-Gal80>CsC-mCh，發現重複追求獎賞失敗的實驗組，相較於持續接受獎賞與完成獎賞記憶訓練而無任何操作的對照組，明顯表現習得性無助，本研究亦發現習得性無助個體也表現了活動力、覓食表現及攝食動機的下降。 本研究成功建立高成效的果蠅成蟲光遺傳學習得性無助訓練，並針對果蠅成蟲的習得性無助行為表現進行完整的研究，未來期望本於此訓練方式進行特定腦區、神經群和神經傳遞物之探究，建構果蠅習得性無助的神經網路機制。

當軟性穿戴裝置成為趨勢，可撓式光電材料極需被開發。聚矽氧烷(PDMS)是常見的高分子軟材料，其合成簡單，也是目前廣泛研發應用於功能性透明薄膜的材料，但其本質不具導電性。文獻查詢得知利用銀膠與PDMS之混合物及矽基板，配合旋轉塗佈可開發出銀–聚矽氧烷新材料，並可開發出I-V線性、非線性之電學及感光元件，然而發現其成品再現性較低，且使用硬性矽基板，大大限制了可撓性光電材料的應用性。本研究著重軟性材料作為基板的製程研發，並比較可撓式元件產品的電學性質，使用的高分子基板包括各種市售薄膜。其中當Ag-PDMS質量比為1.4:1.0，以軟性PET膜片可呈現最佳結果，可呈現I-V線性電學元件的材料特性，其電學特性與文獻使用之矽基板一樣好。使用軟性PET膜片(1.5 cm*1.0 cm)為基板製程條件中(Ag-PDMS/PET)，可撓式的Ag-PDMS/PET的電學特性不會受到旋轉塗佈轉速影響，而是受到施加電壓的影響。重複文獻的硬性矽基板條件(Ag-PDMS/Si)，施加電壓在40V之前，電阻值為才能使硬性Ag-PDMS/Si成為I-V非線性之電學元件，但是本研究開發的軟性Ag-PDMS/PET要表現出I-V非線性電性的施加電壓需求，只要5V就輕易達成，成為極佳的節能電子元件。文獻中的硬性Ag-PDMS/Si具有光電特性，本研究之軟性Ag-PDMS/PET的光電特性的研究仍在進行，期能找到最佳條件。本研究亦正進行以鎳取代銀，以降低成本，期能未來朝穿戴式醫療裝置的提供製程簡單的可撓式高功能的節能材料。

本研究是評估大生熊蟲( Macrobiotus sp.)檢測小白菜混合化學壓力的應用潛能。目前已建立大生熊蟲檢測實際環境化學壓力方法，若以正常活動樣本檢測化學壓力需24小時獲得結果；但乾燥隱生樣本則能在2小時內獲得檢測結果，每週檢測1次，至少可重複6次檢測，所以隱生大生熊蟲最適合在符合生物倫理準則之下檢測化學壓力。 探討大生熊蟲檢測實際化學壓力時耐受機制，發現大生熊蟲在小白菜萃取液隱生時，其100、50與40~50 kDa蛋白質單體表現量顯著增加，另外自乾燥隱生恢復活動時40~50 kDa單體表現量亦顯著提升，未來將以LC MS/MS分析其蛋白質種類與功能。藉由加熱實驗的總抗氧化能力數據確認大生熊蟲能以酵素與非酵素抗氧化系統對抗實際化學壓力，未來將探討對抗常見抗氧化物質的單一酵素活性。目前尚未成功分析大生熊蟲常見抗氧化基因表現量，本研究會持續改良設計出合適的primer與目標基因黏合，分析表現量。檢測其脂質含量則發現，大生熊蟲在實際化學壓力下隱生、乾燥隱生以及自隱生恢復活動階段體內脂質含量顯著增加。

本研究以三膦酸酯配體、2-(2-吡啶)-苯并咪唑和 Cd(ClO4)2、CuCl2，合成[Cu2 (H6tpmm)2(Hpybim)2]⋅H2O和[Cd2 (H6tpmm)2(Hpybim)2(H2O)4]·2H2O兩種膦酸錯合物，分別稱之為Cu-Complex和Cd-Complex，錯合物與重金屬結合後會產生螢光，藉此可量測是否水樣中含有重金屬離子。實驗結果發現，Cu-Complex會和Cd2+和Zn2+離子結合並產生明顯的螢光反應，Cd-Complex則會和Zn2+離子結合產生明顯的螢光反應，且能偵測到極微量的水中重金屬Zn2+達0.0086ppm，遠低於環保署的排放標準5ppm。經由測定工廠的流放廢水能確定將此錯合物運用在現實生活中的可行性。此外，我們合成的Cu/Cd-Complex提供一另類化合物檢驗水樣重金屬的方法，有別於用傳統昂貴精密儀器檢驗法，有運用於檢測生活中水質特定重金屬的潛力。

無人機在進行定位時，多半是依靠內建GPS晶片與內建慣性測量單元(Inertial Measurement Unit, IMU)進行定位，然而高精度的IMU及GPS晶片受限於高成本無法在一般無人機上運行；此外，各種定位系統均有其適用範圍，若無人機運行於定位系統之適用環境外，其定位精確度會下降，進而導致無人機飛行時會與預期路線產生誤差。 在本研究中，我利用Webots模擬軟體進行無人機模擬，藉由無人機鏡頭所拍攝的連續兩幀圖片差異，產生差異與角度及距離間的關係資料集，並利用此資料集來訓練深度神經網路，將產生模型用以模型迴歸出連續圖片間的旋轉角度偏移量，以此偏移量輔助無人機進行飛行校正。 經過多次實驗與修改，我比較了幾種不同的資料處理與分類方法，找出當中最佳結果的機器學習模型後，將此模型套入模擬環境中輔助無人機飛行，使無人機飛行於複雜環境時，成功提升飛行準確度。

槍蝦閉合大螯所發出聲響為海洋珊瑚礁生態系中最主要的聲源，其聲音受多項環境因子影響，具有分析珊瑚礁生態系健康程度的可行性。本研究利用基隆潮境海域蒐集到的高時間密度採樣資料，嘗試分析槍蝦聲響在不同時間尺度下的變化與水溫、光度之關聯性，比較不同觀測期間與深度之資料，了解槍蝦聲響之特性。 研究結果顯示槍蝦聲響在長時間尺度下與水溫呈現高度正相關，且相同觀測期間、不同深度的兩筆資料變化趨勢相似；但相同深度、不同觀測期間的紀錄不僅變化趨勢與季節差異相關，整體數值也不同。槍蝦聲響每日亦具有規律的晝夜週期性變化，在清晨、黃昏出現高峰，白天期間與光度呈現負相關，夜晚期間與水溫高度正相關。最後，聲響峰值出現時間與日出日落時間最為相關，不同季節下之晝夜長短差異更造成顯著影響，不過仍會受水中實際接受到的光度影響。