，转轮只能停止在原地。
﹙2﹚阿基米得
阿基米得螺旋永动机一六八一年，英国有一位著名的医生弗拉德提出一个建议，利用阿基米得螺旋把水池的水提到高处，再让升高的水推动水轮机，水轮机除了带动水磨做功以外，还可使阿基米得螺旋转不断提水，如此周而复始，不就可以无需担心天旱水枯了吗？一时间，响应他的人大有人在，形形色色的自动水轮机陆续提出，竟出现了热潮。
﹙3﹚磁力永动机
大约在一五七零年，意大利有一位教授叫泰斯尼尔斯，提出用磁石的吸力可以实现永动机。他的设计如图所示，a是一个磁石，铁球c受磁石吸引可沿斜面滚上去，滚到上端的e处，从小洞b落下，经曲面bfc返回，复又被磁石吸引，铁球就可以沿螺旋途径连续运动下去。大概他那时还没有建立库仑定律，不知道磁力大小是与距离的平方成反比变化的，只要认真想一想。其荒谬处就一目了然了。
类似的例子还有许多，这里就不详细描述了。我们只要列举一些名称，就足以说明这类徒劳无益的活动是如何广泛、诱人。例如：表面张力永动机、浮力永动机、永磁永动机、自动车、自动洗衣机。等等。就在一些人热衷于制造永动机的同时，科学家们从力学基本理论的研究中逐步认识到了自然界的客观规律性。继达。芬奇之后，斯蒂文于一五六八年写了一本《静力学基础》，其中讨论斜面上力的分解问题时，明确地提出了永动机不可能实现的观点。他所用的插图画在该书扉页上，见图，图的上方写着：“神奇其实并不神奇。”将十三个等重的小球均匀地用线穿起组成首尾相连的球链。放在斜面上，他认为链的“运动没有尽头是荒谬的”。所以两侧应平衡。
一七七五年，法国科学家郑重通过了一项决议，拒绝审理永动机。在《法国科学院的历史》一书中有如下记载：“这一年科学院通过决议，决定拒绝审理有关下列问题的解答：倍立方。三等分角，求与圆等面积的正方形，以及表现永恒运动的任何机器。”并且解释说：“永动机的建造是绝对不可能的，即使中间的摩擦和阻力不致最终破坏原来的动力，这个动力也不能产生等于原因的效果；再如设想动力可以连续起作用，其效果在一定时间之内也会是无限小。如果摩擦和阻力减小，初始的运动往往得以继续，但它不能与其他物体作用，在这种假设（自然界不可能存在）中。惟一可能的永恒运动对实现永动机建造者的目的将毫无用处。这些研究的缺点是费用极度昂贵，不止毁了一个家庭，本来可以为公众提供大量服务的技师们。往往为此浪费了他们的工具、时间和聪明才智。”
然而，就是在法国科学院如此明确的警告之下，创造永动机的各种活动仍然未见收敛。十九世纪中叶，能量守恒定律已经确立。一八六一年，英国有一位工程师德尔克斯收集了大量资料，写成一本名为《十七、十八世纪的永动机》的书。告诫人们，切勿妄想从永恒运动的赐予中获取名声和好运。可是。德尔克斯这部“警世恒言”却未能阻止永动机的继续泛滥。
十九世纪末美国宾州有人想用磁铁代替钟摆的锤，企图用磁力做功代替发条，认为有可能无需发条而能自动维持摆动，结果是徒劳一场毫无成果。
进入二十世纪，更加复杂的、似是而非的种种设计不断被提了出来。例如有人想“发明”自动车，有人“创造”自动洗衣机，有人想利用水中的“分子吸引力”制造“自动”泵，有人想单纯靠永久磁铁做成发电机，特别是在“能源危机”的刺激下，这类活动竟有增无减，层出不穷。
另一类永动机也常被人提出而且还很迷惑人。如十九世纪八十年代，美国华盛顿地区有一位发明家甘姆埃，设计了一种零度发动机（r），用液态氨做工作物质，从周围环境中吸取热量，氨由液态变为气态，在0c时产生4个大气压的压强，可以推动活塞做功，似乎这样就可以不需使用燃料。他还进一步解释说，氨气在驱动活塞后因膨胀而冷却，又会自动凝结于容器，于是就可循环地工作下去。一八八一年他的设计居然得到美国海军总工程师的支持，受到官方赞扬，甚至当时的美国总统也极有兴趣地观看了设计模型。他们也许认为，如果这种发动机真的成功，美国舰队就不需要加煤站，从汪洋大海中就可以取得无穷无尽的热能了。
4﹑分类
﹙1﹚第一类永动机
第一类永动机是最古老的永动机概念，这一类永动机试图以机械的手段在不获取能源的前提下使体系持续地向外界输出能量。历史上最著名的第一类永动机是法国人亨内考在十三世纪提出的“魔轮”，魔轮通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落下，远离转轮中心，使得下行方向力矩加大，而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心，力矩减小，力矩的不平衡驱动魔轮的转动。十五世纪，著名学者达芬奇也曾经设计了一个相同原理的类似装置，一六六七年曾有人将达芬奇的设计付诸实践，制造了一部直径五米的庞大机械，但是这些装置经过试验均以失败告终。
﹙2﹚第二类永动机
曾经有人设计一类机器，希望它从高温热库（例如锅炉）吸取热量后全部用来做功，不向低温热库排出热量。这种机器的效率不是可以达到100％了吗？这种机器不违背能量守恒定律，但是都没有成功。人们吧这种只从单一热库吸热，同时不间断的做功的永动机叫第二类永动机。这种永动机不可能制成，是因为机械能与内能的转化具有方向性：机械能可以转化内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引起其它变化。
﹙3﹚第三类永动机
磁力永动机是利用永磁力作能源，根据数学1＋1=2的逻辑，借助电磁体的换向特性、用电子器件换向的方法、和能量守恒原理构成一种的机械，然后再带动发电机自供自给的方法保持永动的。（未完待续）
第二百一十四章 纳米科技（）
ps：纳米技术（nanonoo）是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0。1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术是许多如生物、物理、化学等科学领域在技术上的次级分类。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物。纳米科技的神奇之处在于物质在纳米尺度下所拥有的量子和表面现象，因此可能可以有许多重要的应用，也可以制造许多有趣的材质。
纳米技术
纳米技术（nanonoo）是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0。1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术是许多如生物、物理、化学等科学领域在技术上的次级分类。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物。纳米科技的神奇之处在于物质在纳米尺度下所拥有的量子和表面现象，因此可能可以有许多重要的应用，也可以制造许多有趣的材质。
纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等 。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。
一﹑概念分类
从迄今为止的研究来看。关于纳米技术分为三种概念：
1﹑分子纳米技术
第一种。是一九八六年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念。可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。
2﹑极限的微加工技术
第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的‘加工‘来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去，从理论上讲终将会达到限度，这是因为，如果把电路的线幅逐渐变小，将使构成电路的绝缘膜变得极薄。这样将破坏绝缘效果。此外，还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题，研究人员正在研究新型的纳米技术。
3﹑纳米生物技术
三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来，生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。na分子计算机、细胞生物计算机的开发，成为纳米生物技术的重要内容。
﹙1﹚加工技术
纳米级加工的含意是达到纳米级精度的加工技术。
由于原于间的距离为0。1一0。3n，纳米加工的实质就是要切断原子间的结合，实现原子或分子的去除，切断原子间结合所需要的能量，必然要求超过该物质的原子间结合能，即所播的能密度是很大的。用传统的切削、磨削加工方法进行纳米级加工就相当困难了。截至2008年纳米加工有了很大的突破。如电子束光刻（a技术）加工超大规模集成电路时，可实现0。1μ线宽的加工：离子刻蚀可实现微米级和纳米级表层材料的去除：扫描隧道显微技术可实现单个原子的去除、扭迁、增添和原子的重组。
﹙2﹚组装技术
由于在纳米尺度下刻蚀技术已达到极限。组装技术将成为纳米科技的重要手段，受到人们很大的重视。
纳米组装技术就是通过机械、物理、化学或生物的方法，把原子、分子或者分子聚集体进行组装，形成有功能的结构单元。组装技术包括分子有序组装技术，扫描探针原子、分子搬迁技术以及生物组装技术。分子有序组装是通过分子之间的物理或化学相互作用，形成有序的二维或三维分子体系。现在，分子有序组装技术及其应用研究方面取得的最新进展主要是b膜研究及有关特性的发现。生物大分子走向识别组装。蛋白质、核酸等生物活性大分子的组装要求商密度定取向，这对于制备高性能生物微感膜、发展生物分子器件，以及研究生物大分子之间相互作用是十分重要的。在进行归生物大分子的组装过程中，首次利用抗体活性片断的识别功能进行活性生物大分子的组装。这一重要的进展使得生物分子的定向组装产生了新的突破。
二﹑粒子制备
纳米粒子的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法。
﹙一﹚物理方法
1﹑真空冷授法：
用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等粒子体，然后骤冷。其特dian纯度高、结晶组织好、位度可控，但技术设备要求高。
2﹑纳米技术应用——计算机磁盘
﹙1﹚物理粉碎法：
透过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特dian操作简单、成本低，但产晶纯度低，顺粒分布不均匀。
﹙2﹚机械球磨法：
采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素、合金或复合材料的纳米粒子。其特dian操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。
﹙二﹚化学方法
1﹑气相沉积法：
利用金属化合物蒸汽的化学反应合成纳米材料。其特dian产品纯度高，粒度分布窄。
2﹑沉淀法：
把沉淀剂加人到盐溶液中反应后，将沉淀热处理得到纳米材料。其特dian简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备载化物。
3﹑水热合成法：
高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒子。其特dian纯度高，分散性好、拉度易控制。
4﹑溶胶凝胶法：
金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低沮热处理而生成纳米粒子。其特dian反应物种多，产物颗粒均一，过程易控制，适于氧化物和11一族化合物的制备。
5﹑徽乳液法：
两互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在徽泡中经成核，聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特dian粒子的单分散和接口性好，11一族半导体纳米粒子多用此法制备。
﹙三﹚材料合成
自一九九一年r等人率先制得纳米材料以来，经过十年的发展纳米材料有了长足的进步。如今纳米材料种类较多，按其材质分有：金属材料、纳米陶瓷材料、纳米半导体材料、纳米复合材料、纳米聚合材料等等。纳米材料是超徽粒材料，被称为“二十一世纪新材料”，具有许多特异性能。
例如用纳米级金属微粉烧结成的材料，强度和硬度大大高于原来的金属，纳米金属居然由导电体变成绝缘体。一般的陶瓷强度低并且很脆。但纳米级微粉烧结成的陶瓷不但强度高并且有良好的韧性。纳米材料的熔dian会随超细粉的直径的减小而降低。例如金的熔dian为1064，但10n的金粉熔dian降低到940，sn的金粉熔dian降低到830，因而烧结温度可以大大降低。纳米陶瓷的烧结温度大大低于原来的陶瓷。纳米级的催化剂加入汽油中。可提高内燃机的效率。
加人固体燃料可使火箭的速度加快。药物制成纳米微粉。可以注射到血管内顺利进入微血管。
﹙四﹚材料检测
各种材料的极薄表层的物理、化学、力学性能和材料内部的性能常有很大差异。而正是这极薄的表面材料在康擦磨损、物理、化学、机械行为中起着主导作用。�