2013年

我們從校園生態池吳郭魚的腸內挑選出二十二個菌落，並透過含1%碳酸鈣的MRS培養基篩出五株可產酸的細菌，藉由基因體定序並比對序列，我們確定篩到了四種不同的乳酸菌。分別為Streptococcus anginous MD1, Lactobacillus casei MD10, Lactococcus lactis MD14 和Enterococcus raffinosus MD18。經由培養基上的拮抗圈實驗，證實了此四株乳酸菌皆具有拮抗嗜水性產氣單胞菌(Aeromonas hydrophila) 的能力。實際將乳酸菌和嗜水性產氣單胞菌投餵到斑馬魚幼魚時，則以Streptococcus anginous MD1與Enterococcus raffinosus MD18有明顯的拮抗效果，其中Streptococcus anginous MD1對斑馬魚幼魚生長影響最小且拮抗效果最久。所以，我們認為Enterococcus raffinosus MD18在未來最有發展成生物製劑的潛力，可運用於魚苗存活率的提升，代替抗生素來對抗嗜水性產氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)。

本實驗主要針對邵氏姬針蟻(H. sauteri）的進擊行為以及特殊的畜牧行為(concealed behavior)進行探討。在實驗的過程中發現邵氏姬針蟻(H. sauteri）在遇上不同種的螞蟻時，會出現不同的進擊模式：分巢式進擊、漸進式進擊、一般式進擊。邵氏姬針蟻(H. sauteri）在攻擊其他螞蟻種類後，會將職蟻屍體做為食物，儲存在蟻巢中，一般肉食螞蟻不會發生類似情形。 有別於一般蟻種俘虜行為中的蓄奴行為(slave-making behavior)，邵氏姬針蟻出現的畜牧行為較接近多數胡蜂科(Vespidae)、鈎土蜂科(Tiphiidae)、泥蜂科(Sphecidae)寄生蜂(parasitoids)所具有的寄生行為(parasitical behavior)。實驗中更發現邵氏姬針蟻(H. sauteri）在搶奪蓬萊點琉璃蟻(B. wroughtoni)幼蟲時，會以螫針螫刺幼蟲，注入毒液，造成被俘虜的蓬萊點琉璃蟻幼蟲的背血管(heart)收縮頻率下降及限制幼蟲行動等狀況。在畜牧行為發生後，邵氏姬針蟻不會將幼蟲照顧至羽化，反倒將幼蟲作為食物進食。另外，邵氏姬針蟻還可依據幼蟲表面碳氫化合物的不同來辨別不同狀況下的幼蟲。 本研究首次記錄邵氏姬針蟻(H. sauteri）進食職蟻屍體、儲存食物行為，更首次於螞蟻中記錄到邵氏姬針蟻類似寄生蜂寄生的特殊畜牧行為。

觀察逐時雷達迴波圖之後，我們發現冬末春初時節，從傍晚到凌晨這段時間，在宜蘭外海是一條狀雨帶的「好發期」，這條狀雨帶並非由鋒面或其他已知的天氣系統引起，故我們想研究這條狀雨帶強度與其氣候環境間的關係。前人的研究中，並沒有研究宜蘭外海的條狀雨帶，不過，從其他研究類似的條狀雨帶的參考資料中，我們發現大部分的研究認定條狀雨帶的成因，都是由風場輻合所引起，因此，我們想研究是否還有其他促使條狀雨帶形成的原因。先定義出條狀雨帶常出現的範圍，挑出有出現條狀雨帶的時數，並利用軟體Extract Color擷取每ㄧ張圖片中條狀雨帶的像素，藉此將範圍中的回波訊號量化。整理向中央氣象局收集來的氣象資料(風向、風速、氣溫、海溫)，與回波訊號的量化數據做對照。結果我們發現，以風的輻合輻散來看，當風的輻合量愈大時，此雨帶也愈明顯；以溫差來看，海溫與氣溫的溫差愈大，此雨帶愈明顯。

Vacuum packaging is a packaging technique intended to extend the shelf life of food via the removal of air from an enclosed package prior to sealing. This process limits the growth of aerobic bacteria or fungi due to oxygen deprivation. In this work, we present a novel do-it-yourself vacuum packaging device using the exchange of water and air between two bottles to continuously generate a vacuum-suction effect. The sizes of bottle and vacuum bag were investigated for its impact on the vacuum generation in a plastic bag containing smoked fish sausages. Large commercial 3.1-litre PET bottle generated more vacuum than the smaller ones. An equilibrated vacuum pressure of a smaller plastic bag was lower than that of a larger size. With 3.1-litre PET bottles, the vacuum pressure for 3”x5”, 5”x8” and 6”x9” bags was equilibrated at 8, 10, 18 mmHg, respectively. Sausages packaged by our device last for 14 days when they were kept in -20oC refrigerator, which was comparable to those packed by the commercial vacuum packaging system for household use. This project demonstrates an application of simple science in a real life situation as well as a promotion of environmental protection idea as the electricity is not used in the vacuum generation process and the disposed plastic bottles can be reused.

由於奈米科技與OLED相關工業的蓬勃發展，近來設計出應用於電子元件的有機分子已成為一項熱門的研究主題。本研究合成出兩種分別可以放出藍色與綠色螢光的有機分子，化合物 1 可以放出藍色螢光，而化合物 2 則可以放出綠色螢光。這兩個分子都是由中間的核心共軛分子與兩側的雙尿素辨識基團所組成。 我們所合成出的化合物 1 之放光波長與化合物 2 之吸收波長有重疊，因此可以觀察到兩分子在奈米尺度下之有機溶劑中的能量轉移，即激發化合物 1 使其放出藍光後，能量傳遞至化合物 2 ，使藍光被淬熄並產生綠色螢光。另外，此二分子皆具有π-π作用力、氫鍵作用力與凡德瓦力，而在不同的溶劑下可以強化或弱化這些作用力，從我們的研究成果中，分子可以在四氫呋喃中轉變成直徑約400 nm的均勻奈米球型結構，並且能在顯微鏡下觀察到其奈米尺度下的能量轉移行為。 根據這兩種有機螢光分子的光物理性質與自組裝能力，在未來的發展與應用中，我們希望能使用在OLED顯示器與可撓式面板上。

本研究為近海岸浮體式波浪發電設計，選擇理論推導與真實造波水槽測試，浮體式波浪發電設計概念，藉由一浮動載台將波浪運動能轉換為電能，而載台設計上利用浮體浮力，透過時規皮帶在浮體與活動掛重兩者中，產生時規皮帶的張力差，此刻的張力差與波浪的波高、週期與活動掛重三者產生連動效應，並有效率的將波能轉換為有用的機械能，最終再轉換為電能，本研究的波浪發電系統，當週期為1.5s、波高4公分時，有最佳週期平均發電效率為65%，依據模型相似理論縮尺為1/50，預估未來原型機組的最佳發電效率將發生在波浪週期10.6s、波高2公尺。

高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，簡稱PDLC)是由高分子聚合物包覆的液晶微滴所組成，透過電場量值的改變能有不透光與透光的變化。然而目前PDLC的閾值電壓相對於傳統液晶而言較高，成為發展的阻礙之一，因此我們希望透過摻雜有機溶劑的方式來降低PDLC的閾值電壓。 我們先探討不同製程變因對PDLC的影響，以建立影響PDLC光電性質的理論模型，接下來我們嘗試摻雜不同的有機溶劑，並發現以乙醇的效果最佳，於是我們便進行不同重量百分率的摻雜實驗以及調整摻雜方式。我們發現酒精的摻雜可以大幅降低PDLC的閾值電壓，摻入25％的酒精約可使閾值電壓降低50％，除此之外，酒精的摻雜似乎可以降低PDLC的遲滯效應，而PDLC的初始光穿透率與摻入酒精的重量百分率約成正相關。這樣的結果相信對於PDLC在節能省電的應用方面將有很大的幫助。

Islands far from lands use the underground or surface water as the water for living. The population of the islands is growing fast and the amount of water usage is increasing year after year. However, the amount of water usage is limited, so that people who live in islands have trouble using water. To compensate this problem, underground water is drawn from deeper underground sites. If this matter occurs continuously, sea-level may rise and then we cannot use underground water. Seawater desalination is a way to solve the water shortage, but it requires a lot of energy. It is difficult for island far away from lands to supply a lot of energy. It is considered the eco-friendly way to minimize the use of energy on the island. In order to solve the problem of water shortage on the island, it is considered fog that on the island occur frequently. It is an attempt to create water from fog, but it is a lack of research of efficiency of fog-catching nets to create water from fog. In this research, I have studied the efficiency of the fog-catching nets, a way to increase the efficiency, the amount of water that is created on the island, usage of discarded fishing net for fog-catching nets. Through this research, I found a kind of fog which can be changed into water and the difference in efficiency due to the difference in the size of the mesh size of the fog-catching nets, wind direction, wind speed, water absorption capacity of thread of fog-catching nets, installation direction of fog-catching nets, a way of installation of fog-catching nets. Also I found fog-catching nets of discarded fishing nets on the island and the possibility of usage for everyday life that the amount of water are created for a day or a month during dry season on the island.

商家或是店家常常為了保持魚肉的鮮紅色澤使其看似新鮮可口，往往會利用CO氣體進行處理。CO對於魚肉中的肌紅蛋白有很強的結合力，可保持鮮紅色澤不易腿去。為了簡易、快速又有效的偵測魚肉中CO氣體之有無及含量，我們自製電化學CO偵測器，並以不同種類的溶劑以及不同濃度之酸，探討肌紅蛋白中CO氣體逸出的機制。此外，我們也討論如何有效增進CO氣體的偵測。我們由一氧化碳感測器(SnO2)、花茶罐、鑽洞的器材、三通閥、電池及電路板，完成自製偵測CO氣體電化學儀器，不僅方便攜帶，更能取代市售昂貴CO氣體偵測器及改善偵測器體積太大的問題。實驗中我們加上pasco電壓偵測及電腦裝置，利於我們進行實驗觀察。而且本儀器也利於在硫酸、醇類及高溫的環境下進行實驗，且高溫的環境下有利於促進CO從魚肉中逸出並偵測。

本實驗乃研究超順磁性流體薄膜在通入垂直場後磁顆粒的動力學過程，以及排列的結構、磁鍊的幾何性質。我們使用了兩種創新的方法，分別是改良傳統磁性流體製造方法，避免磁性流體因凝聚而造成干擾；另一個是除了以往以電場或顯微鏡探討磁鍊的性質，使用Rayleigh scattering以及光遮蔽的方法，以CCD量測雷射透射光強度的時變率，改變不同變因(磁場大小、磁性流體樣本厚度、磁性流體濃度)，由於其結構性質影響了透射光強度，故分析透射光強度與諸變因間的關係，並與顯微鏡下的觀察結果比較，做出磁致散射動力學過程詮釋。