2023年

隨著人們對綠色能源的日益重視，具有乾淨、無污染優勢的氫能源被寄予厚望。光電化學水分解被認為是一種新穎且有前景的產氫策略。然而，光電化學水分解受到載流子分離效率低、載流子界面傳輸速度慢和可見光吸收差等因素限制。FeOOH曾被報導能有效進行表面改質，並提升活性位點的手段，尤其β-FeOOH具更優秀的電化學表現，且具豐富的氧空缺，其可以輔助電洞轉移並與Fe2+結合[1]，因此本研究使用β-FeOOH奈米粒子修飾WO3奈米板的表面，且因為它具有較低的能隙，可有效提高其在可見光區域的光吸收。光電流密度在1.23 V vs. RHE(可逆氫電極) 時可顯著提高至1.41 mA /cm2，比純WO3奈米板高約2.3倍。特別是FeOOH @WO3奈米板的雙電層電容值更是提升至472 μF/cm2，並且在太陽光的吸收比純WO3奈米板都更有優勢。未來，我們將結合儲氫技術開發成套供能裝置，不斷提高太陽能製氫系統的效率。

在先前的研究中，特定的格點多邊形如正方形與直角三角形曾經被探討過。任意格點多邊形性質被歸類於資訊研究，目的為用程式估計當範圍很廣或邊數很多時格點多邊形性質的數值解。 先前研究中，作者已針對格點多邊形的性質進行初步的探討，本研究進一步補足先前研究的缺陷：用數學化的方式探討格點多邊形的邊數最大值。研究當中探討的多邊形包含凹多邊形及凸多邊形，研究者改良先前研究中的「迂迴作圖法」，提出新的「對稱作圖法」，以「定義基本構形、先作短邊、再作中間」的順序，確保必定可在特定範圍內建構出符合最大邊數解的格點多邊形；並以數學歸納法證明當矩形範圍短邊為12單位以上時，必存在格點數與邊數相等的格點多邊形，達成重要的突破。 本研究推導出格點多邊形的邊數最大值如下式。運用本研究的結果，將有助於在有限區域或空間中依照特定規律設計最大路徑，例如遊樂場迷宮、駕訓班車道、或積體電路設計。 S(n,m)={█(4 {if n=1∨m=1}@3n+1 {if n=2∨m=2}@24 {if m=n=4}@(n+1)(m+1) {otherwise})┤

tosyl-indoly起始物是一種良好的兩性起始物，可以與雙鍵行環化反應，故本研究先使用tosyl-indoly起始物和chalcone起始物藉由鹼合成2-aryl-4-(indol-3-yl)-chromane骨架的產物，再改變tosyl-indoly起始物的親核基團，合成2-aryl-4-(indol-3-yl)-tetrahydroquinoline骨架的產物，並藉由改變取代基、溶劑、鹼和催化劑等變因，使2-aryl-4-(indol-3-yl)-tetrahydroquinoline的產率達到了97.5%，最後嘗試藉由脫去反應消除其中的掌性中心，使其具有軸手性。 產物具有三種生物活性結構：indole, chromane與quinoline，其中indole出現於生長激素與褪黑激素中，chromane出現於維生素E與兒茶素中，而quinoline出現於奎寧和塔克寧中，並且產物具有兩端基團巨大，無法自由旋轉的單鍵，使產物具有軸手性，故推測產物可以運用在醫學或不對稱催化中。

Lower limb amputations affect about 28.9 million people worldwide, influencing normal human functions, we are developing a conscious brain mind-controlled Cybonthitic cyborg bionic-leg to provide a professional solution for this problem, which is classified as restricted knee movement, short-term solution, limited pressure bearing, unspecific analog reading of EMG; Because the output voltage measured in nano-volts, resulting in unspecific knee movement. The functionality of these modern gadgets is still limited due to a lack of neuromuscular control (i.e. For movement creation, control relies on human efferent neural signals to peripheral muscles). Electromyographic (EMG) or myoelectric signals are neuromuscular control signals that can be recorded from muscles for our engineering goals. We worked on a sophisticated prosthetic knee design with a 100-degree angle of motion. We also used a specific type of coiled spring to absorb abrupt or unexpected motion force. In addition, we amplified the EMG output from (Nano-Voltage) to (Milli-Voltage) using customized instrumentation amplifiers (operational amplifiers). We used a full-wave rectifier to convert AC to DC, as a consequence of these procedures, sine-wave output voltage measures in millivolts, and the spring constant indicates the most force for every 1cm. Von mises Stress analysis shows bearing as 3000N is the maximum load for the design. Detecting the edge of a stairwell using the first derivative. The benefit of a system that controls the prosthetic limb is activated by the patient’s own EMG impulses, rather than sensors linked to the body.

在幹細胞治療中，並無法去偵測打入之幹細胞在人體內的位置及存在狀態。本研究創新在於(1)藉由使用新型奈米氧化鐵(IOP, iron oxide nanoparticles)來標定間葉幹細胞(MSCs, mesenchymal stem cells)，並能順利在磁振造影下成像 (2)同時確認IOP其安全性及效能。在實驗中先以X光繞射確認IOP粒徑平均10.4 nm，磁滯曲線證實不會產生磁性，CCK-8細胞測試中證實高濃度IOP(400 μg/mL)對間葉幹細胞存活影響小於17%，接著以普魯士藍染色觀察到IOP濃度愈高被幹細胞吸收愈多，平均每個細胞攝入2.79顆粒增加至3.47顆粒，並同時在磁振造影成像證實。最後高濃度IOP (400 μg/mL)會造成PGE2顯著性的下降55%，證實IOP可影響免疫調節但其角色仍待進一步研究。

我們都體會過藝術所帶來的美妙感受。欣賞、細心觀察一幅畫的美，一幅畫的細節，可以被畫作中描繪的思想感動，被畫作中的「美」震撼心靈。然而，要評選畫作的優劣，似乎容易流於主觀。本研究決定探討不同美術背景經驗的人員，在評選畫作作品時是否有差異？並立基於人工智慧的想法，嘗試訓練、驗證與測試「AI 藝術畫作評選系統」，期望能降低「全國學生美術比賽」中，評審需大量評閱許多畫作的工作負擔，也能協助報名參賽的作者，提前獲知自己的畫作作品是否有機會獲獎？是否需要進一步修改？以朝向追求卓越的方向前進。 本研究蒐集2017~2021年「全國學生美術比賽」高中職組西畫類參賽作品共計155件，將這些作品轉換成為靜態影像資料後，形成本研究訓練、驗證與測試「AI 藝術畫作評選系統」模型的資料，最後，獲得預測「準確度」為93.55%、「靈敏度」為85.71%、「特異性」為 95.83%的「AI 藝術畫作評選系統」模型。本研究另外挑選20件畫作，供不同美術背景經驗的人員進行畫作評選，運用「眼球追蹤技術」比較不同美術背景人員評選行為的差異。

本研究利用在地取材的棋盤腳樹葉片經過高溫碳化後應用於鋰硫電池，並探討其電化學性能，並檢視其降低穿梭效應發生之成效。 利用三種不同碳化溫度探討溫度對棋盤腳樹葉結構的影響，由SEM圖中我們可以發現，隨著碳化溫度的升高，葉片表面呈現越光滑且越少雜質的樣貌，代表其碳化程度越高，導電性也隨著提升。電化學性能部分1000°C中間層在首圈0.2 C速率放電表現出1702.8 mA h g-1高電容量，而經過100圈0.2 C充放電循環後仍保有82.63%最高的電容保留率。在倍率性能部分，1000 °C中間層在1 C高電流密度下仍保有450.5 mA h g-1超高電容量，遠高於其他樣品。CV分析中可以看到1000°C中間層其還原峰重疊程度良好，且未發現較嚴重的偏移，代表其抑制穿梭效應能力較佳，且反應動力學良好。EIS分析中，1000 OC中間層具有最低的總阻抗，使鋰離子在高倍率時具有良好的導電性，是倍率性能提升的關鍵。

上高中後，我們將國中對閃電研究的興趣延續，國中的研究著重於閃電與降雨地形及溫溼度的關係，高中這幾年我們的目標是希望找出以容易取得的雷達迴波圖推估閃電得發生，高一及高二上學期間我們在研究過程中，對閃電的資料記錄方式、形成條件、現象等越理解，讓我們除漸漸得出穩定的研究結果，但也發現因為需不斷的調整以趨向大自然的真實狀況，我們方法有限制。本報告以我們初始研究為基礎，以調整後的方式進行深入分析，期望以其他的氣象資料輔助雷達迴波圖的可行性，並且以三維雷達回波資料分析降水粒子對閃電發生的影響，最終希望建立利用資料推估閃電發生的簡易閃電預報模式。

In this project, we created a function integrated onto a Lingao Chassis that allows the robot to use Slam and Gmapping to successfully navigate its way to the most convenient destination for the user, while avoiding any obstacles on the way, improving the default Gmapping errors.

本文旨在探討三角形周界中點的幾何問題，以及周界中點與旁切圓的相關性質。在討論三角形問題的過程中，注意到許多關於周界中點的延伸性質，起初很難發現旁切圓之間的關聯性，後來決定以三角形周界中點為主軸，找出其與旁切 圓的幾何特性。發現延伸的圖形後，除了上網查詢相關資料，我們更利用幾何繪 圖軟體進行幾何問題的實驗與論證，透過觀察、提出假說，並運用已知的定理推 得研究結果。 我們發現了許多性質，其中包括：畫出三角形並分別做出三邊的旁切圓，各 邊切點即為該邊的周界中點，而三角形頂點與對邊周界中點連線共點即為界心(納格爾點𝑁𝑎)，此點和三角形的重心 G、內心 I共線，且(GNa) ̅=2(GI) ̅；而三邊旁切圓圓 心會共圓，其圓心和三角形三個周界中點的外接圓圓心以及𝑁𝑎也會共線等等。 透過此次研究，讓我們對數學有更深入的瞭解，也期許未來能有更多的發現。