3D仿生昆蟲翅膀感測器設計-利用SERS偵測微量汙染物分子
- 國立臺灣科學教育館臺灣國際科展優勝作品 @ 國立臺灣科學教育館

作品名稱3D仿生昆蟲翅膀感測器設計-利用SERS偵測微量汙染物分子的作者是呂宸昕, 指導老師是李柏翰,劉定宇, 得獎情形是二等獎, 科別是環境工程, 年度是2024年, 科展類別是臺灣國際科展作品, 國別是台灣，中華民國, 關鍵字(用,區隔)是拉曼光譜、SERS、3D仿生昆蟲翅膀, 摘要是由於環境汙染、食安檢測需求提升，然現有的檢測方式成本和效率都不高，所以本研究試圖用拉曼光譜(Raman spectroscopy)配合表面增強拉曼光譜surface-enhanced Raman scattering 解決訊號微弱的缺點，來找出成本和時間需求最低的檢測方法來進行檢測。我們選用金龜子、....

作品名稱	3D仿生昆蟲翅膀感測器設計-利用SERS偵測微量汙染物分子
科展類別	臺灣國際科展作品
年度	2024年
科別	環境工程
得獎情形	二等獎
就讀學校	國立臺灣師範大學附屬高級中學
指導老師	李柏翰 \| 劉定宇
作者	呂宸昕
關鍵字(用,區隔)	拉曼光譜、SERS、3D仿生昆蟲翅膀
摘要	由於環境汙染、食安檢測需求提升，然現有的檢測方式成本和效率都不高，所以本研究試圖用拉曼光譜(Raman spectroscopy)配合表面增強拉曼光譜surface-enhanced Raman scattering 解決訊號微弱的缺點，來找出成本和時間需求最低的檢測方法來進行檢測。我們選用金龜子、蟬和蝴蝶三種昆蟲的翅膀鍍上奈米厚度的銀(10 nm)來試驗，以符合SERS要求的粗糙結構和貴金屬表面，利用熱點效應和表面電漿子共振來增強拉曼光譜的訊號，在實驗中我們也對基板進行了各項檢測，包括X光繞射分析(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)、水接觸角分析以及電子顯微鏡分析，也對比了各種參數，包括放置時間、鍍銀厚度、藥品濃度等，也加入了環境水檢測，我們也對比了諸多數據，並且找出所期望的成本最低效率最高的基板參數，未來也有望運用在河水汙染檢測或是農藥殘留量檢測，甚至能運用在藥品或是生物樣本檢測，可以說是有相當發展的潛力。
國別	台灣，中華民國

作品名稱

3D仿生昆蟲翅膀感測器設計-利用SERS偵測微量汙染物分子

科展類別

臺灣國際科展作品

年度

2024年

科別

環境工程

得獎情形

二等獎

就讀學校

國立臺灣師範大學附屬高級中學

指導老師

李柏翰 | 劉定宇

作者

呂宸昕

關鍵字(用,區隔)

拉曼光譜、SERS、3D仿生昆蟲翅膀

摘要

由於環境汙染、食安檢測需求提升，然現有的檢測方式成本和效率都不高，所以本研究試圖用拉曼光譜(Raman spectroscopy)配合表面增強拉曼光譜surface-enhanced Raman scattering 解決訊號微弱的缺點，來找出成本和時間需求最低的檢測方法來進行檢測。我們選用金龜子、蟬和蝴蝶三種昆蟲的翅膀鍍上奈米厚度的銀(10 nm)來試驗，以符合SERS要求的粗糙結構和貴金屬表面，利用熱點效應和表面電漿子共振來增強拉曼光譜的訊號，在實驗中我們也對基板進行了各項檢測，包括X光繞射分析(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)、水接觸角分析以及電子顯微鏡分析，也對比了各種參數，包括放置時間、鍍銀厚度、藥品濃度等，也加入了環境水檢測，我們也對比了諸多數據，並且找出所期望的成本最低效率最高的基板參數，未來也有望運用在河水汙染檢測或是農藥殘留量檢測，甚至能運用在藥品或是生物樣本檢測，可以說是有相當發展的潛力。

國別

台灣，中華民國

根據名稱國立臺灣師範大學附屬高級中學找到的相關資料

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103年小尖兵參賽隊伍詳細名單	pubDate: Tue, 07 Oct 2014 03:56:00 GMT \| link: https://www.youthtaiwan.net/News_Content.aspx?n=6268&s=112816 \| description: 小尖兵參賽隊伍以學校名稱筆畫多寡排列，非比賽序號北區（共49隊）天主教光仁高級中學天主教崇光學校財團法人新北市崇光女子高級中學台北市立大同高中台北市私立延平中學台北市私立靜修女子高級中... @ 臺灣青年Fun眼世界→外交小尖兵→最新消息
103年小尖兵參賽隊伍詳細名單	pubDate: Tue, 07 Oct 2014 03:56:00 GMT \| link: https://www.youthtaiwan.net/News_Content.aspx?n=6240&s=112277 \| description: 小尖兵參賽隊伍以學校名稱筆畫多寡排列，非比賽序號北區（共49隊）天主教光仁高級中學天主教崇光學校財團法人新北市崇光女子高級中學台北市立大同高中台北市私立延平中學台北市私立靜修女子高級中... @ 臺灣青年Fun眼世界→最新消息
專任專業輔導人員(諮商心理師或臨床心理師)	人員區分: 其他人員 \| 徵才機關: 國立臺灣師範大學附屬高級中學 \| DATE_FROM: 1131001 \| 有效期間: 1131018 \| 工作地址: 臺北市大安區信義路三段一四三號 \| 資格條件: （一）甄選類別：聘用專任專業輔導人員(諮商心理師或臨床心理師) （二）聘用資格： 1.具中華民國之國籍且不具其他國籍者，領有本國諮商心理師或臨床心理師證書，具有危機處遇及青少年相關實務工作經驗兩... \| 工作項目: （一）提供教師與家長輔導專業諮詢及協助。（二）協助宣導教師心理健康、壓力調適、情緒管理、性侵、家暴、精神疾患等議題相關知能。（三）協助學校輔導室進行個案諮商(輔導)與團體諮商(輔導)。（四）協助... @ 行政院人事行政總處事求人機關徵才資料
北區初賽入圍決賽與表現優異隊伍	pubDate: Mon, 17 Nov 2014 03:32:00 GMT \| link: https://www.youthtaiwan.net/News_Content.aspx?n=6268&s=112822 \| description: 103年度外交小尖兵入圍決賽與表現優異隊伍 : 北區初賽入圍決賽名單入圍決賽名單（11/17公布）序號入圍學校校名 3 國立武陵高級中學&nb... @ 臺灣青年Fun眼世界→外交小尖兵→最新消息
北區初賽入圍決賽與表現優異隊伍	pubDate: Mon, 17 Nov 2014 03:32:00 GMT \| link: https://www.youthtaiwan.net/News_Content.aspx?n=6240&s=112287 \| description: 103年度外交小尖兵入圍決賽與表現優異隊伍 : 北區初賽入圍決賽名單入圍決賽名單（11/17公布）序號入圍學校校名 3 國立武陵高級中學&nb... @ 臺灣青年Fun眼世界→最新消息
將「國立臺灣師範大學附屬高級中學」之印有「附中」二字之徽廢絕	提送日期: 2025-04-09 20:13:34 \| 提議者: 建中不易 \| 附議數量: 0 \| 附議門檻: 5000 \| 留言數量: 0 \| 利益與影響: 該校之歷史可能受到衝擊，紀念品不管制，其他校徽等應急速改善 \| 提議內容: 同中日兩方開會，其國未以學校管轄體制來命名簡稱，即如中學、附中之類的，而臺灣卻以該詞代指臺灣師範大學附屬高級中學，對其他附屬大學之高級中等以下學校有頗為不公之嫌。且亦造成附中二字運用有所誤會。 @ 公共政策網路參與平臺-提點子(行政院版本)
讓高中生有更多生活福利	提送日期: 無 \| 提議者: 建中不易 \| 附議數量: 0 \| 附議門檻: 0 \| 留言數量: 1 \| 利益與影響: 上開之策之權利弊考，以下開格式述：例：原文：第一款所有中等學校及高級中等學校，認明除第一節到第四節課及第五節至第七節外，使用手機確為合法，故凡有虧損該自主體制，即如校... \| 提議內容: 為俾學生及民眾共建平和共享幸福故立下開之策第一款所有中等學校及高級中等學校，認明除第一節到第四節課及第五節至第七節外，使用手機確為合法，故凡有虧損該自主體制，即如校園規定等，嗣後... @ 公共政策網路參與平臺-提點子(行政院版本)

國立臺灣師範大學附屬高級中學「舊北樓」

1 | 歷史沿革: 本建物於1950年興建完成，設計者為王玉堂建築師，建物為一字型格局，二層樓加強磚造、木桁架屋頂、洗石子外牆，中央樓梯間外側立面局部有線腳裝飾，建物比例良好。為師大附中於二戰後落成之第一棟建築，為重要的...

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103年小尖兵參賽隊伍詳細名單

pubDate: Tue, 07 Oct 2014 03:56:00 GMT | link: https://www.youthtaiwan.net/News_Content.aspx?n=6268&s=112816 | description: 小尖兵參賽隊伍以學校名稱筆畫多寡排列，非比賽序號北區（共49隊）天主教光仁高級中學天主教崇光學校財團法人新北市崇光女子高級中學台北市立大同高中台北市私立延平中學台北市私立靜修女子高級中...

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103年小尖兵參賽隊伍詳細名單

pubDate: Tue, 07 Oct 2014 03:56:00 GMT | link: https://www.youthtaiwan.net/News_Content.aspx?n=6240&s=112277 | description: 小尖兵參賽隊伍以學校名稱筆畫多寡排列，非比賽序號北區（共49隊）天主教光仁高級中學天主教崇光學校財團法人新北市崇光女子高級中學台北市立大同高中台北市私立延平中學台北市私立靜修女子高級中...

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專任專業輔導人員(諮商心理師或臨床心理師)

人員區分: 其他人員 | 徵才機關: 國立臺灣師範大學附屬高級中學 | DATE_FROM: 1131001 | 有效期間: 1131018 | 工作地址: 臺北市大安區信義路三段一四三號 | 資格條件: （一）甄選類別：聘用專任專業輔導人員(諮商心理師或臨床心理師) （二）聘用資格： 1.具中華民國之國籍且不具其他國籍者，領有本國諮商心理師或臨床心理師證書，具有危機處遇及青少年相關實務工作經驗兩... | 工作項目: （一）提供教師與家長輔導專業諮詢及協助。（二）協助宣導教師心理健康、壓力調適、情緒管理、性侵、家暴、精神疾患等議題相關知能。（三）協助學校輔導室進行個案諮商(輔導)與團體諮商(輔導)。（四）協助...

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北區初賽入圍決賽與表現優異隊伍

pubDate: Mon, 17 Nov 2014 03:32:00 GMT | link: https://www.youthtaiwan.net/News_Content.aspx?n=6268&s=112822 | description: 103年度外交小尖兵入圍決賽與表現優異隊伍 : 北區初賽入圍決賽名單入圍決賽名單（11/17公布）序號入圍學校校名 3 國立武陵高級中學&nb...

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北區初賽入圍決賽與表現優異隊伍

pubDate: Mon, 17 Nov 2014 03:32:00 GMT | link: https://www.youthtaiwan.net/News_Content.aspx?n=6240&s=112287 | description: 103年度外交小尖兵入圍決賽與表現優異隊伍 : 北區初賽入圍決賽名單入圍決賽名單（11/17公布）序號入圍學校校名 3 國立武陵高級中學&nb...

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將「國立臺灣師範大學附屬高級中學」之印有「附中」二字之徽廢絕

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昆蟲翅膀3D仿生結構應用SERS檢測水污染分子

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死水現象—船速與內波之關聯探討	作者: 楊明 \| 陳蓉瑄 \| 指導老師: 王靖華 \| 簡芳菁 \| 得獎情形: 四等獎 \| 科別: 地球與環境科學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 死水現象、內波、Froude number \| 摘要: 當船開過水面，因為內波而產生船速下降甚至停滯不前的現象，稱為「死水效應」。此現象好發於初春冬冰消融之際、河川出海口等容易出現穩定密度分層區域。本研究主要針對「死水效應」進行探究，運用食鹽水製作密度分層...
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3-氨基苯硼酸修飾的奈米纖維素與二硫化物交聯製成的核酸奈米水膠在抗癌藥物載體的應用	作者: 詹侑霖 \| 陳仕閎 \| 柯兆恒 \| 指導老師: 侯美如 \| 陳宇楓 \| 得獎情形: 三等獎,Exporecerca Jove,巴塞隆納科學展覽會 \| 科別: 生物化學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 3-氨基苯硼酸,奈米水膠,藥物載體 \| 摘要: 為了改善癌症藥物載體的標靶性，3-氨基苯硼酸與二硫化物同時拿來修飾天然材料奈米纖維素和植物核酸。3-氨基苯硼酸可以和高度表現唾液酸的癌細胞結合，二硫化物可以被癌細胞內高度表現的穀胱甘肽切斷雙硫鍵而釋放...
蕗蕎對抑制血管收縮素轉化酶活性及降血壓之評估	作者: 吳婇均 \| 楊國禾 \| 楊倪騏 \| 指導老師: 林昀生 \| 李承典 \| 得獎情形: 四等獎 \| 科別: 生物化學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 蕗蕎,降血壓,血管收縮素轉化酶 \| 摘要: 蕗蕎為原鄉部落常見且重要的香辛料作物，具有降脂、抗動脈粥樣硬化、抗菌等活性，但對於血管舒張作用則少有相關研究。因此本研究以乙醇對蕗蕎進行萃取，再進一步以色層分析等方法進行純化，其分離到之化合物由核磁共...
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以海源醫材製備新穎有機無機骨組織工程複合支架	作者: 張世驊 \| 林佑儒 \| 指導老師: 鍾仁傑 \| 馬瑪宣 \| 得獎情形: 三等獎 \| 科別: 工程學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 魚鱗膠原蛋白、殼聚醣、骨組織支架 \| 摘要: 膠原蛋白植入人體易降解，在骨組織工程有許多限制，研究用水熱法萃取魚鱗膠原蛋白，藉GPTMS（3-環氧丙基三甲氧基矽烷）為偶聯劑，交聯四乙基矽酸酯(TEOS)提供的矽網格、魚鱗膠原蛋白、低分子殼聚醣，選...
布洛卡點的定義擴充與存在之充要條件探討	作者: 陳定淵 \| 陳建忠 \| 指導老師: 周洺朱 \| 得獎情形: 四等獎 \| 科別: 數學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 布洛卡點、折線多邊形、調和多邊形 \| 摘要: 將平面上的三邊以逆(順)時針方向向內旋轉相同角度後，若三線交於一點，則稱該點為此三角形的正(負)布洛卡點。任意三角形必定同時存在正、負布洛卡點[5]，我們的研究主要是推廣布洛卡點的定義到所有的折線多...
無限棋盤上的各種騎士	作者: 任億恩 \| 指導老師: 張飛黃 \| 洪允東 \| 得獎情形: 三等獎 \| 科別: 數學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 騎士巡遊、無限棋盤、哈密頓路徑 \| 摘要: 騎士巡遊是一個著名的圖論問題，指的是給定一特定大小的棋盤，讓騎士透過日字型移動看是否能不重複的通過每一個點，若最後回到原點，則稱為哈密頓迴圈(閉循環)，若否，則為哈密頓路徑(開循環)。而這兩種問題前人...
圓桌中對應編號的錯排問題	作者: 黃偲安 \| 指導老師: 高晟鈞 \| 得獎情形: 三等獎,I-FEST2,突尼西亞國際工程與科技節 \| 科別: 數學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): stirling numbers of the first kind , parking function , permutation \| 摘要: 本研究主要探討，有 n 位教授要在一個圓桌上舉行會議，其中每位教授都有自己的編號 (1 ~ n號)，同時圓桌的 n 個位置上也有各自的名牌編號 (1 ~ n號) 以順時針擺放置圓桌上與教授們的編號對應...
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分割子三角形的內切圓與旁切圓之新性質	作者: 顏廷翰 \| 黃品鈞 \| 指導老師: 蕭偉智 \| 得獎情形: 四等獎 \| 科別: 數學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 不變量,面積,半徑 \| 摘要: 關於三角形的分割子三角形之內切圓問題，我們設定了幾個新的研究項目並且得出豐富的成果。第一，子三角形的切圓的切點重合性質；第二，子三角形的切圓「半徑長度乘積不變量」；第三，兩點圓心連線性質以及三點圓心連...
史坦納樹性質探討與優化	作者: 黃建澄 \| 林皓平 \| 指導老師: 俞韋亘 \| 洪允東 \| 得獎情形: 四等獎 \| 科別: 數學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 史坦納樹、正多面體、最佳化 \| 摘要: 本研究主要目的是想要用數學方法解釋與證明史坦納樹。我們想要知道史坦納樹會滿足怎樣的條件，又或者怎樣的條件不會有最短路徑長。因此從最基本的費馬點出發到正多邊形、任意多邊形，甚至是正多面體，我們討論各種分...
探討「互相牽制」中整除問題的整數解	作者: 彭士鳴 \| 指導老師: 林鳳美 \| 得獎情形: 三等獎 \| 科別: 數學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): 整除問題的整數解, 二階線性遞迴數列, 二次曲線 \| 摘要: 在這篇作品中，探討科學研習月刊中森棚教官的數學題-「互相牽制」的整除問題，此問題是指「你可以找到多少組正整數對(x,y)，讓x的平方減5為y的倍數且y的平方減5為x的倍數？」。我們除了探討原問題之外，...
Expected edge number of closed walks in a simple graph	作者: 曹爾秦 \| 指導老師: 楊宗穎 \| 得獎情形: 三等獎,KSEF,韓國科學博覽會 \| 科別: 數學 \| 年度: 2024年 \| 科展類別: 臺灣國際科展作品 \| 國別: 台灣，中華民國 \| 關鍵字(用,區隔): Simple Graph,Walk,Expected Value \| 摘要: 對於一個連通簡單圖G，由點v作為出發點，每次皆以機率均等的原則選擇一條邊移動，在點跟邊都可以重複使用的情況下，移動的過程將依序形成一條道路，當第一次走回v時，則形成特殊的封閉道路，本文的研究是探討這種...