مهمترین مخترعان و اختراعات انقلاب صنعتی

انقلاب صنعتی (1750–1900)** به طور دگرگون‌کننده‌ای روش زندگی و کار مردم در اروپا و ایالات متحده را تغییر داد. این مخترعان و اختراعاتشان در خط مقدم یک جامعه جدید قرار داشتند.

 

روش‌های استخراج آهن

موزه معدن سرب در درام، انگلستان، بر روی سایت معدن سرب Old Park Head قرار دارد. صنعت آهن‌سازی در شهرهای بزرگ زمانی به اوج رسید که روش‌های کارآمدتری معرفی شد.ساخت زیرساخت‌هایی که از انقلاب صنعتی حمایت کند، کار آسانی نبود. تقاضا برای فلزات، از جمله آهن، صنایع را وادار کرد تا روش‌های مؤثرتری برای استخراج و حمل و نقل مواد خام پیدا کنند.
در طول چند دهه، شرکت‌های آهن‌سازی مقدار فزاینده‌ای از آهن را به کارخانه‌ها و شرکت‌های تولیدی عرضه کردند. برای تولید ارزان‌تر، شرکت‌های معدنی از آهن چدنی به جای آهن نورد شده گران‌تر استفاده کردند. همچنین، استفاده از متالورژی در محیط‌های صنعتی آغاز شد.تولید انبوه آهن باعث مکانیزه شدن اختراعات دیگر در دوران انقلاب صنعتی و حتی امروز شد. بدون کمک صنعت آهن به توسعه راه‌آهن، حمل و نقل با لوکوموتیو ممکن بود در آن زمان بسیار دشوار یا پرهزینه باشد.

 

 

سیستم کارخانه‌ای

سیستم کارخانه‌ای، که یکی از ویژگی‌های بارز انقلاب صنعتی بود، تحولی عمیق در تولید به وجود آورد. این سیستم، ماشین‌آلات، کارگران ماهر و فرآیندهای تولید را در یک مکان متمرکز کرد و اصولی چون تولید متمرکز، کارایی و تخصص‌گرایی را معرفی کرد.

سیستم کارخانه‌ای باعث نوآوری، تولید انبوه و شکل‌گیری اقتصاد جهانی شد و کارگاه‌های کوچک و خانه‌ها را با کارخانه‌های بزرگ و موتورهای بخار جایگزین کرد. با این حال، شرایط سخت کاری و استثمار کارگران نیز به دنبال داشت که منجر به ظهور جنبش‌های اجتماعی و کارگری برای بهبود حقوق و شرایط کار شد. اهمیت این سیستم در تاثیر آن بر صنعتی شدن، رشد اقتصادی و تکامل حقوق و حمایت‌های کارگری است.

 

ریسندگی و بافندگی

ساخت ماشین‌های مبتکرانه زیر، تولید انبوه نخ و نخ‌های پنبه‌ای و پشمی با کیفیت بالا را ممکن ساخت و به تبدیل شدن بریتانیا به عنوان بزرگترین تولیدکننده نساجی در جهان در نیمه دوم قرن 18 کمک کرد.

 

در حدود سال 1764، جیمز هارگریوز، یک ریسنده و بافنده فقیر و کم‌سواد که در لانکشایر انگلستان زندگی می‌کرد، نوع جدیدی از ماشین ریسندگی را طراحی کرد که می‌توانست به طور همزمان از هشت دوک نخ بکشد به جای یک دوک مانند در چرخ ریسندگی سنتی. گفته می‌شود که ایده به او پس از آن که دخترش جنی به طور تصادفی چرخ ریسندگی خانواده را انداخت و دوک همچنان به چرخش ادامه داد، رسید. هارگریوز در سال 1770 حق اختراع ریسندگی جنی را دریافت کرد.

چارچوب آب

به دلیل اینکه با چرخ آب کار می‌کرد، چارچوب آب، که در سال 1769 توسط ریچارد آرک‌ریت ثبت شد، اولین ماشین ریسندگی کاملاً خودکار و پیوسته در حال کار بود. این ماشین نخ‌های قوی‌تر و بیشتری نسبت به ریسندگی جنی تولید می‌کرد. به دلیل اندازه و منبع انرژی آن، چارچوب آب نمی‌توانست در خانه‌های ریسندگان مستقر شود، بلکه به ساختمانی بزرگ نزدیک به جویبار سریع‌السیر نیاز داشت. آرک‌ریت و شرکای او چندین کارخانه از این دست در مناطق کوهستانی بریتانیا ساختند. ریسندگان، از جمله کودکان کار، بعدها در کارخانه‌های بزرگ‌تر به جای خانه‌هایشان کار کردند.

دوک ریسندگی

در حدود سال 1779، ساموئل کرامپتون دوک ریسندگی را اختراع کرد که ویژگی‌های ریسندگی جنی و چارچوب آب را ترکیب کرده بود. این ماشین قادر بود هم نخ‌های نازک و هم نخ‌های درشت تولید کند و امکان کار کردن با بیش از 1,000 دوک به طور همزمان را برای یک اپراتور فراهم کرد. متأسفانه، کرامپتون به دلیل فقر، پول لازم برای ثبت اختراع خود را نداشت و توسط گروهی از تولیدکنندگان که کمتر از مبلغ promised پرداخت کردند، فریب خورد. دوک ریسندگی در نهایت در صدها کارخانه در صنعت نساجی بریتانیا استفاده شد.

 

موتور بخار

از طریق استفاده آن در تولید و به عنوان منبع انرژی در کشتی‌ها و لوکوموتیوهای راه‌آهن، موتور بخار ظرفیت تولید کارخانه‌ها را افزایش داد و به گسترش عظیم شبکه‌های حمل و نقل ملی و بین‌المللی در قرن نوزدهم منجر شد.

موتور بخار وات

در بریتانیا در قرن هفدهم، موتورهای بخار ابتدایی برای پمپ کردن آب از معادن استفاده می‌شدند. در سال 1765، مخترع اسکاتلندی جیمز وات با استفاده از پیشرفت‌های قبلی، بهره‌وری موتورهای پمپ بخار را با افزودن یک کندانسور جداگانه افزایش داد و در سال 1781 دستگاهی طراحی کرد که به جای ایجاد حرکت به سمت بالا و پایین یک پمپ، یک شفت را می‌چرخاند. با پیشرفت‌های بیشتر در دهه 1780، موتور وات به یک منبع اصلی قدرت در کارخانه‌های کاغذسازی، آردسازی، کارخانه‌های پنبه، کارخانه‌های آهن، کارخانه‌های تقطیر، کانال‌ها و آب‌کاری‌ها تبدیل شد و وات را به مردی ثروتمند تبدیل کرد.

لوکوموتیو بخاری

مهندس بریتانیایی ریچارد ترِوی‌تیک به طور کلی به عنوان مخترع لوکوموتیو بخاری راه‌آهن شناخته می‌شود (1803)، که کاربردی از موتور بخار بود که وات خود زمانی آن را غیرعملی دانسته بود. ترِوی‌تیک همچنین موتور خود را برای به حرکت درآوردن یک بارجه با چرخ‌های پارویی و برای کار کردن یک خاکبردار تطبیق داد. موتور ترِوی‌تیک که قدرت بیشتری نسبت به موتور وات تولید می‌کرد به دلیل کارکرد در فشارهای بالاتر، به زودی در کاربردهای صنعتی در بریتانیا رایج شد و موتور کم بازده‌تر وات را جابجا کرد. اولین لوکوموتیو بخار که مسافران را حمل کرد، اکتیو (که بعداً به نام لوکوموشن تغییر نام یافت)، طراحی شده توسط مهندس انگلیسی جورج استیفن‌سون بود که در سال 1825 به پرواز درآمد. برای یک خط راه‌آهن مسافری جدید بین لیورپول و منچستر، که در سال 1830 تکمیل شد، استیفن‌سون و پسرش راکت را طراحی کردند که سرعتی برابر با 36 مایل (58 کیلومتر) در ساعت را به دست آورد.

کشتی‌های بخار

کشتی‌های بخار و کشتی‌های بخار در اواخر قرن هجدهم و اوایل قرن نوزدهم در فرانسه، بریتانیا و ایالات متحده معرفی شدند. اولین کشتی بخار تجاری موفق، کشتی بخار North River، طراحی شده توسط مهندس آمریکایی رابرت فالتون، در سال 1807 از نیویورک به آلبانی، نیویورک، با سرعت حدود 5 مایل (8 کیلومتر) در ساعت سفر کرد. در نهایت، کشتی‌های بخار بزرگ‌تر بار و مسافران را در طول هزاران مایل از آبراه‌های داخلی شرق و مرکز ایالات متحده، به ویژه رودخانه می‌سی‌سی‌پی، حمل کردند. اولین سفر اقیانوس‌پیمای با استفاده از قدرت بخار در سال 1819 توسط کشتی Savannah، که یک کشتی بادبانی آمریکایی با یک پدال بخار کمکی بود، تکمیل شد. این کشتی از سوانا، جورجیا، به لیورپول، انگلستان، در کمی بیشتر از 27 روز سفر کرد، اگرچه پدال آن تنها 85 ساعت از سفر را کار کرد. در نیمه دوم قرن نوزدهم، کشتی‌های بخار بزرگ‌تر و سریع‌تری به طور منظم مسافران، بار و پست را در سراسر اقیانوس اطلس شمالی حمل کردند، و این خدمات به “عبور اقیانوس اطلس” معروف شد.

 

الکتریسیته

آیا می‌دانید؟ چه کسی واقعاً لامپ را اختراع کرد؟ اختراع لامپ توسط توماس آلفا ادیسون در سال 1879 در واقع آخرین مرحله در فرآیندی بود که نزدیک به یک قرن طول کشید و به شدت به کار پیشینیانش مانند همفری دیوی، وارن دلا رو، ویلیام استیت و جوزف سوان وابسته بود.
**چه کسی واقعاً لامپ را اختراع کرد؟**

در اوایل قرن نوزدهم، دانشمندان در اروپا و ایالات متحده رابطه بین الکتریسیته و مغناطیس را بررسی کردند و تحقیقات آنها به زودی به کاربردهای عملی پدیده‌های الکترومغناطیسی منجر شد.

ژنراتورها و موتورهای الکتریکی

در دهه‌های 1820 و 1830، دانشمند بریتانیایی میکائیل فارادِی به طور تجربی نشان داد که عبور یک جریان الکتریکی از یک حلقه سیم بین دو قطب مغناطیسی باعث چرخش حلقه می‌شود، در حالی که چرخاندن یک حلقه سیم بین دو قطب مغناطیسی جریان الکتریکی را در حلقه تولید می‌کند (القای الکترومغناطیسی). پدیده اول در نهایت مبنای موتور الکتریکی شد که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند، در حالی که دومی در نهایت مبنای ژنراتور الکتریکی، یا دینامو، شد که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. با اینکه هر دو موتور و ژنراتور در میانه قرن نوزدهم به طور قابل توجهی بهبود یافتند، استفاده عملی آنها به مقیاس بزرگ به اختراع سایر ماشین‌آلات وابسته بود—یعنی قطارهای برقی و روشنایی الکتریکی.

راه‌آهن‌های الکتریکی و ترامواها

اولین راه‌آهن الکتریکی، که برای استفاده در حمل و نقل شهری طراحی شده بود، توسط مهندس آلمانی ورنر فون زیمنس در برلین در سال 1879 به نمایش گذاشته شد. تا اوایل قرن بیستم، راه‌آهن‌های الکتریکی در درون و بین چندین شهر بزرگ در اروپا و ایالات متحده در حال فعالیت بودند. اولین بخش الکتریکی‌شده از سیستم متروی لندن، که به نام “متروی لندن” شناخته می‌شود، در سال 1890 به بهره‌برداری رسید.

لامپ رشته‌ای

در سال‌های 1878–79، جوزف سوان در انگلستان و بعداً توماس ادیسون در ایالات متحده به طور مستقل لامپ الکتریکی رشته‌ای عملی را اختراع کردند که نور مداوم را با گرم کردن یک رشته با جریان الکت

ریکی تولید می‌کرد. در حالی که ادیسون در حقیقت 1,093 اختراع داشت، او به خاطر پیوندهای تجاری و ساختاری خود، در ثبت و استفاده از لامپ رشته‌ای بیش از سوان موفق بود. در سال 1880، او اولین لامپ رشته‌ای را که با موفقیت در محیط‌های عمومی استفاده شد، به بازار عرضه کرد و چند سال بعد توزیع آن در مقیاس بزرگ به یکی از بزرگ‌ترین موفقیت‌های تجاری او تبدیل شد.

 

تلگراف و تلفن

در قرن نوزدهم، دو اختراع مهم، تلگراف برقی و تلفن برقی، برای اولین بار امکان ارتباط فوری و قابل اعتماد بر روی مسافت‌های طولانی را فراهم کردند و تأثیرات قابل توجهی بر تجارت، دیپلماسی، عملیات نظامی، روزنامه‌نگاری و جنبه‌های مختلف زندگی روزمره داشتند.

تلگراف

سیستم‌های عملی اولین تلگراف‌های برقی تقریباً به‌طور همزمان در بریتانیا و ایالات متحده در سال 1837 ایجاد شدند. تلگراف اخترع‌شده توسط ویلیام فاترگیل کوک و چارلز ویتستون در بریتانیا و ساموئل مورس و دیگران در ایالات متحده، قادر به ارسال پیام‌های فوری بود. مورس کد مورس را توسعه داد که به‌طور جهانی مورد استفاده قرار گرفت. اولین پیام تلگرافی در سال 1844 بین واشنگتن دی.سی. و بالتیمور ارسال شد. کابل‌های تلگرافی در سال 1851 در کانال انگلیسی و در سال 1858 در اقیانوس اطلس کشیده شدند. این سیستم به گسترش اخبار و نظارت بر امور مختلف کمک کرد. در سال 1896، گوگلیلمو مارکونی سیستم تلگراف بی‌سیم را کامل کرد.

تلفن

در سال 1876، الکساندر گراهام بل تلفن را با موفقیت معرفی کرد که صدا، از جمله صدای انسان، را از طریق جریان برق منتقل می‌کرد. بل به‌عنوان مخترع اصلی تلفن شناخته می‌شود، اما لوئیس لاتیمر نیز با تهیه نقشه‌های اختراع به توسعه آن کمک کرد. اولین تماس تلفنی موفق در آزمایشگاه بل در 10 مارس 1876 انجام شد. در ابتدا، تلفن یک وسیله لوکس بود، اما تا اواسط قرن بیستم به یک ابزار معمولی در خانه‌ها تبدیل شد.

در اواخر انقلاب صنعتی، دو اختراع مهم، موتور احتراق داخلی و اتومبیل با سوخت بنزینی، تأثیرات زیادی داشتند. اتومبیل، که جایگزین کالسکه و اسب شد، آزادی بیشتری برای سفر به مردم عادی داد، ارتباطات تجاری بین مناطق شهری و روستایی را تسهیل کرد، بر برنامه‌ریزی شهری و رشد شهرهای بزرگ تأثیر گذاشت و به مشکلات جدی آلودگی هوا در مناطق شهری کمک کرد.

•  گالری تصاویر: نقش زنان در جنگ جهانی اول

 

موتورهای احتراق داخلی و اتومبیل

موتور احتراق داخلی

این موتور با احتراق یک مخلوط فشرده از اکسیژن (هوا) و سوخت، کار تولید می‌کند و محصولات گازی داغ حاصل از احتراق بر سطوح متحرک موتور مانند پیستون یا روتور فشار می‌آورند. اولین موتور احتراق داخلی تجاری موفق که از مخلوط گاز زغال سنگ و هوا استفاده می‌کرد، در حدود سال 1859 توسط مخترع بلژیکی اتین لنویر ساخته شد. این موتور که در ابتدا گران و ناکارآمد بود، در سال 1878 توسط مهندس آلمانی نیکلاوس اتو با معرفی چرخه چهار زمانه تغییرات اساسی یافت. موتورهای بنزینی بر اساس طراحی اتو، به سرعت موتورهای بخار را در کاربردهای صنعتی کوچک جایگزین کردند. اولین موتور بنزینی، که بر اساس طراحی چهار زمانه اتو بود، توسط مهندس آلمانی گوتلیب دایملر در سال 1885 اختراع شد. بلافاصله بعد از آن، در اوایل دهه 1890، مهندس آلمانی دیگر، رادولف دیزل، موتور احتراق داخلی دیزل را ساخت که از نفت سنگین به جای بنزین استفاده می‌کرد و کارایی بیشتری داشت. این موتور به طور گسترده برای نیروگاه‌های لوکوموتیو، ماشین‌آلات سنگین و زیردریایی‌ها استفاده شد.

اتومبیل

موتور بنزینی به دلیل کارایی و وزن سبک، برای حرکت وسایل نقلیه سبک ایده‌آل بود. اولین موتور سیکلت و خودرو با موتور احتراق داخلی به ترتیب توسط دایملر و کارل بنز در سال 1885 ساخته شد. تا دهه 1890، صنعت نوپای خودرو در اروپا و ایالات متحده، خودروهای پیچیده‌تری برای مشتریان ثروتمند تولید می‌کرد. کمتر از 20 سال بعد، هنری فورد، صنعت‌گر آمریکایی، روش‌های تولید به روش خط مونتاژ را کامل کرد و میلیون‌ها خودرو (خصوصاً مدل T) و کامیون سبک را به طور سالیانه تولید کرد. این صرفه‌جویی‌های اقتصادی عظیم، مالکیت خودرو را برای آمریکایی‌های با درآمد متوسط مقرون‌به‌صرفه کرد و تحولی بزرگ در تاریخ حمل‌ونقل ایجاد کرد.

 

رشد در بخش کشاورزی

ماشین‌آلات جدید کشاورزی به همراه پیشرفت‌های شیمیایی و زراعتی کشاورزی را به یک صنعت با عملکرد بالا تبدیل کردند. این تغییرات ظرفیت تولید غذا را در دوران انقلاب صنعتی افزایش داد و به تأمین غذا برای جمعیت رو به رشد کمک کرد.

شخم‌زن فولادی

اختراع شده توسط جان دییر در سال 1837، شخم‌زن فولادی بهبود قابل توجهی نسبت به شخم‌زن‌های قبلی از جنس آهن و چوب بود. این شخم‌زن سبک‌تر و مقاوم‌تر بود و قادر به شکستن خاک‌های سخت در دشت‌های آمریکای میانه بود. این ابزار باعث افزایش عملکرد محصولات و گسترش کشاورزی به مناطق جدید شد. تا دو دهه پس از اختراع آن، بیش از 10,000 شخم‌زن فولادی سالانه توسط شرکت دییر در ایالات متحده تولید می‌شد.

دروگر مکانیکی

توسعه‌یافته توسط سایروس مک‌کورمیک در سال 1831، دروگر مکانیکی به طور چشمگیری کارایی برداشت را افزایش داد و جایگزین داس‌های دستی شد. این دستگاه کشیده شده توسط اسب، با استفاده از نوار برش، ساقه‌های بریده شده را به یک سکو منتقل می‌کرد و با اتوماسیون فرآیندهای برش و خرمن‌کوبی، مقدار برداشت روزانه را چهار برابر کرد.

تبخیرکننده چندمرحله‌ای

شیمی‌دان نُربرت ریلئو، تبخیرکننده چندمرحله‌ای کارآمدی را اختراع کرد که با استفاده از بخار و اتاق‌های خلا، آب‌گیری از آب‌نبات را در مراحل مختلف انجام می‌داد و در نتیجه مصرف سوخت را کاهش داد و عملکرد شکر را افزایش داد. اختراع ریلئو که در سال 1846 به ثبت رسید، به کاهش هزینه‌های تولید و بهبود کیفیت و سودآوری کمک کرد.

تولید مصنوعی

کشاورز آمریکایی جورج واشنگتن کارور به خاطر ترویج روش‌های چرخش محصول برای بازگرداندن مواد مغذی خاک و پیشرفت‌هایش در تولید مصنوعی معروف است. کارور با تحقیق و آزمایش بر روی گیاهان تثبیت‌کننده نیتروژن مانند بادام‌زمینی، سویا و سیب‌زمینی شیرین، صدها کاربرد جدید برای محصولات کشاورزی معمولی توسعه داد. به ویژه برای بادام‌زمینی، او بیش از 300 محصول جدید از جمله جایگزین‌های شیر و روغن، کاغذ و رنگ‌های چوبی ایجاد کرد. کارهای او منابع غذایی مقرون‌به‌صرفه‌ای برای کشاورزان فقیر فراهم کرد و وابستگی کشاورزی جنوب به پنبه را کاهش داد.

لوازم آرایشی و پوشاک

روش‌های تولید انبوه و شبکه‌های توزیع گسترش‌یافته، امکان تولید مقرون‌به‌صرفه و دسترسی به انواع کالاهای مصرفی، از جمله لباس و لوازم آرایشی، را برای عموم مردم فراهم کرد.

ماشین خیاطی

الیاس هاو و آیزاک سینگر در دهه‌های 1840 و 1850 ماشین‌های خیاطی را اختراع و ثبت اختراع کردند. هاو اولین ماشین خیاطی عملی را که از روش دوخت قفل استفاده می‌کرد، اختراع کرد و این ماشین می‌توانست 300 دوز در دقیقه تولید کند در مقایسه با 40-50 دوز در دقیقه توسط خیاط حرفه‌ای. این ماشین محدود به دوخت خطوط مستقیم بود، اما با پیشرفت تکنولوژی خیاطی، کارخانه‌های پوشاک قادر به تولید سریع و ارزان لباس‌های مد روز برای عموم مردم شدند. سینگر در سال 1851 مدل بهبودیافته‌ای طراحی کرد که از روش دوخت قفل هاو و مکانیزم جدید حرکت بالا و پایین استفاده می‌کرد. هاو پس از پنج سال جنگ قانونی در سال 1854 موفق شد حقوق خود را دوباره به دست آورد و از تمام ماشین‌های خیاطی ساخت آمریکا حق امتیاز دریافت کرد.

ماشین قالب‌زنی کفش

اختراع‌شده توسط یان ارنست ماتزلیگر در سال 1883، این ماشین امکان تولید 150–700 جفت کفش در روز را فراهم کرد، در مقایسه با 50 جفت توسط هر صنعتگر. این ماشین باعث شد که کفش‌های تولید انبوه و ارزان‌قیمت به طور گسترده در دسترس قرار گیرند.

رنگ‌های آنیلین

شیمی‌دان انگلیسی ویلیام هنری پرکین در سال 1856 اولین رنگ‌های آنیلین را ثبت اختراع کرد. این رنگ‌های مصنوعی امکان تولید پارچه‌های رنگارنگ به‌طور انبوه را برای اولین بار فراهم کردند. رنگ‌های طبیعی محدود به طیف خاصی بودند، اما فرآیند رنگ‌زنی آنیلین موجب شد که لباس‌های رنگی و مقرون‌به‌صرفه به مصرف‌کنندگان معمولی برسد. محبوبیت گسترده این رنگ‌ها به حدی بود که به “سرخک مائوین” معروف شد و حتی به دربار بریتانیا رسید؛ ملکه ویکتوریا در نمایشگاه بین‌المللی 1862 با د dress ابریشمی مائوین ظاهر شد.

محصولات مو

در اوایل قرن بیستم، مادام سی.جی. واکر (سارا بریدوف) خط تولیدی از لوازم آرایشی و محصولات موی مخصوص زنان آفریقایی-آمریکایی، از جمله پمادها و شامپوها را توسعه داد. او با استفاده از بازاریابی هوشمندانه و آموزش یک شبکه ملی از بیش از 25,000 فروشنده، امپراتوری تجاری بزرگی ایجاد کرد که از ایالات متحده تا آمریکای مرکزی و کارائیب گسترش یافت و به انتقال لوازم آرایشی از تولید کوچک‌مقیاس به دسترسی انبوه به عنوان کالاهای مصرفی کمک کرد.

•  18 زن جنگجوی برتر تاریخ

 

سیمان پرتلند

سیمان پرتلند، که توسط جوزف اسپدین در سال 1824 توسعه یافت، از سنگ آهک، خاک رس و گچ تشکیل شده است. این سیمان از طریق فرآیندی به نام هیدراسیون عمل می‌کند، که در آن آب به ذرات سیمان خشک اضافه می‌شود و واکنش شیمیایی ایجاد می‌کند که موجب شکل‌گیری توده‌ای جامد می‌شود.

دسترس‌پذیری و تطبیق‌پذیری بتن که توسط سیمان پرتلند ممکن شده است، شهرها را دگرگون کرده و امکان ساخت ساختمان‌ها، پل‌ها، جاده‌ها و زیرساخت‌های برجسته را فراهم کرده است. استحکام و دوام آن به تسریع شهری‌سازی و صنعتی‌سازی در قرن نوزدهم کمک کرده و به رشد صنعت ساخت‌وساز و توسعه سازه‌های بلندتر و مقاوم‌تر منجر شده است.سیمان پرتلند همچنان به دلیل قابلیت اطمینان و دسترسی گسترده، ماده‌ای مورد ترجیح برای پروژه‌های ساخت‌وساز باقی مانده است.

 

ماده بیهوشی

اختراعات بزرگ مانند لامپ برق در تاریخ به خوبی شناخته شده‌اند، اما بسیاری از افرادی که تحت جراحی قرار گرفته‌اند، احتمالاً بیهوشی را به عنوان یکی از مهم‌ترین دستاوردهای انقلاب صنعتی معرفی می‌کنند. پیش از اختراع بیهوشی، درمان بسیاری از بیماری‌ها اغلب دردناک‌تر از خود بیماری بود و مواد مصرفی مانند الکل و تریاک کمکی به بهبود تجربه نمی‌کردند. امروز، بیهوشی باعث شده است که بیشتر ما هیچ خاطره‌ای از جراحی‌های دردناک نداشته باشیم.

در اوایل قرن 19، اکسید نیتروژن و اتر کشف شده بودند، اما به عنوان مواد مخدر با کاربرد عملی کم شناخته می‌شدند. در نمایش‌های مسافرتی، داوطلبان اکسید نیتروژن (گاز خنده) را استنشاق می‌کردند و این نمایش‌ها به تفریح عمومی تبدیل می‌شد. یکی از این نمایش‌ها، به نام هوراس ولز، دندانپزشک جوانی را دید که با استنشاق گاز پایش را آسیب زد. وقتی ولز فهمید که او در حین آسیب‌دیدن دردی احساس نکرده است، تصمیم گرفت از گاز در درمان‌های دندانی استفاده کند و خود را به عنوان اولین بیمار معرفی کرد. روز بعد، ولز از گاردنر کالتون، برگزارکننده نمایش، خواست تا گاز را در مطب او تجویز کند و این گاز به خوبی عمل کرد و ولز را به خواب برد تا دندانش کشیده شود.

 

قوطی کنسرو

در دوران انقلاب صنعتی، نیکولا آپرت، سرآشپز و شیرینی‌پز فرانسوی، با هدف یافتن روشی برای حفظ مواد غذایی برای حمل و نقل، به تحقیق پرداخت. او از روش‌های موجود مانند خشک‌کردن و تخمیر که نتایج مطلوبی نداشتند، ناراضی بود. آپرت تکنیکی را توسعه داد که شامل قرار دادن غذا در شیشه، مهر و موم کردن آن، پوشاندن شیشه با پارچه و سپس جوشاندن آن در آب برای ایجاد مهر و موم وکیوم بود. او این فرآیند را کامل کرد و موفق به دریافت جایزه شد، هرچند هرگز دلیل علمی موفقیت آن را نمی‌دانست. بعدها، لوئی پاستور دلیل علمی این فرآیند را کشف کرد. مفهوم پایه‌ای آپرت هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرد و امروزه ما از کنسروها استفاده می‌کنیم.

دوربین عکاسی

انقلاب صنعتی اختراعات زیادی را به همراه داشت، اما دوربین یکی از آن‌ها نبود. پیش از اختراع دوربین، دستگاهی به نام دوربین تاریک (camera obscura) وجود داشت. مشکل اصلی این بود که تصاویر را نمی‌توانستند حفظ کنند، مگر اینکه زمان زیادی صرف نقاشی آن‌ها می‌شد. در دهه 1820، ژوزف نیسفور نیپس از فرانسه ایده‌ای برای استفاده از کاغذ حساس به نور برای ثبت تصویر از دوربین تاریک به کار برد و اولین عکاسی را خلق کرد. برای بهبود این روش، او با لوئیس داگر همکاری کرد و داگر ادامه‌دهنده کار او پس از مرگ نیپس در 1833 بود. داگرروتایپ که به نام خود داگر نام‌گذاری شده بود، تصاویری دقیق تولید می‌کرد، اما قابل تکثیر نبودند. ویلیام هنری فاکس تالبوت، معاصر داگر، اولین منفی را اختراع کرد که با استفاده از آن می‌شد تصویر مثبت روی کاغذ عکاسی ایجاد کرد. پیشرفت‌های سریع در عکاسی به کاهش زمان‌ و گرفتن تصاویر از اشیاء متحرک منجر شد. به عنوان مثال، عکسی از یک اسب در سال 1877 نشان داد که تمام چهار پای اسب در هنگام دویدن کامل از زمین بلند می‌شود. پس در دفعات بعدی که با گوشی هوشمندتان عکاسی می‌کنید، به یاد بیاورید که قرن‌ها نوآوری برای به وجود آوردن آن تصویر تلاش کرده است.

 

تایر پلاستیکی

دوران انقلاب صنعتی شاهد اختراعات زیادی بود که هر کدام پیشرفت‌های جدیدی به همراه داشتند. یکی از این اختراعات، تایرهای بادکنکی بود که اغلب به جان دانلاپ نسبت داده می‌شود، اما تاریخچه آن به سال ۱۸۴۴ برمی‌گردد، زمانی که چارلز گودیر فرآیند ولکانیزاسیون لاستیک را ثبت کرد. ولکانیزاسیون، که شامل پختن لاستیک با گوگرد و سرب بود، ماده‌ای پایدارتر و مناسب‌تر برای فرآیندهای تولیدی ایجاد کرد و باعث شد لاستیک در دماهای مختلف شکل خود را حفظ کند.

در حالی که فناوری لاستیک به سرعت پیشرفت کرد، اختراع دیگری از دوران انقلاب صنعتی، یعنی دوچرخه، با مشکلاتی مواجه بود. دوچرخه‌ها به دلیل قاب‌های سنگین و لاستیک‌های سخت و بدون باد، بیشتر به عنوان یک کنجکاوی مورد استفاده قرار می‌گرفتند تا وسیله‌ای عملی برای حمل و نقل.

جان دانلاپ، که دامپزشک بود، نقص تایرهای سخت را زمانی که پسرش در حال سواری با سه‌چرخ خود بود، مشاهده کرد و تصمیم به رفع آن گرفت. او با استفاده از شلنگ‌های باغی باد شده و لاستیک مایع، نمونه‌های اولیه‌ای ساخت که به طرز قابل توجهی از تایرهای چرمی و سخت شده موجود بهتر بودند. به زودی، دانلاپ با همکاری شرکت W. Edlin and Co. و بعدها با تاسیس شرکت Dunlop Rubber، شروع به تولید تایرهای دوچرخه کرد و این تایرها به سرعت بازار را تسخیر کردند. همچنین، شرکت Dunlop Rubber به تولید تایرهای لاستیکی برای خودروها پرداخت و سهم بزرگی در پیشرفت صنعت خودرو داشت.

دینامیت

دینامیت که در اواخر قرن نوزدهم توسط آلفرد نوبل اختراع شد، انقلابی در پروژه‌های ساختمانی، معدنی و زیرساختی ایجاد کرد و انفجاری ایمن‌تر و کارآمدتر را ارائه داد. این اختراع به کارگران این امکان را داد تا تونل‌ها را حفاری کنند، مواد سختی مانند سنگ و بتن را بشکنند و پایه‌های پیچیده‌ای بسازند.

با این حال، دینامیت کاربردهای جنجالی نیز داشت. از آن در حوزه نظامی استفاده شد که ماهیت جنگ‌ها را تغییر داد و نگرانی‌های اخلاقی به‌دلیل قدرت تخریبی آن به‌وجود آورد. بحث‌ها درباره استفاده مسئولانه از دینامیت آلفرد نوبل را به ایجاد جوایز نوبل واداشت تا دستاوردها در زمینه‌های فیزیک، شیمی، پزشکی، ادبیات و صلح را به‌رسمیت بشناسد.

اسپکترو‌متر

اسپکترو‌متر که توسط یوزف فون فْرانهوفر در سال 1814 اختراع شد، نور را به طول‌موج‌های تشکیل‌دهنده آن تجزیه می‌کند و بینش‌های ارزشمندی از ترکیب، رفتار و ساختار مواد فراهم می‌آورد.

در دوران انقلاب صنعتی، اسپکترو‌مترها در توسعه فرآیندها و مواد صنعتی جدید کمک کردند. این دستگاه به دانشمندان کمک کرد تا خواص فلزات را درک کنند و واکنش‌های شیمیایی را تحلیل کنند، و باعث کشفیات و نوآوری‌ها در زمینه‌های مختلفی مانند شیمی، فیزیک و نجوم شد.

فرآیند بسمر

فرآیند بسمر که توسط سر هنری بسمر در دوران انقلاب صنعتی اختراع شد، تولید فولاد را به‌طور چشمگیری متحول کرد. این فرآیند شامل گرم کردن آهن خام در کوره و انتقال آن به مبدل بسمر بود، جایی که ناخالصی‌ها با دمیدن هوا از طریق آهن مذاب سوزانده می‌شدند.

فولاد به‌دست‌آمده دارای محتوای کربن پایین بود که آن را برای ساخت و ساز، پل‌ها و ماشین‌آلات ایده‌آل می‌کرد. فرآیند بسمر امکان تولید انبوه فولاد را فراهم کرد و این ماده را مقرون به‌صرفه‌تر، کارآمدتر و چندمنظوره‌تر کرد.
این فرآیند انقلابی موجب ساخت سازه‌های قوی‌تر و بادوام‌تر شد و در دسترس بودن فولاد با هزینه کم به رشد و نوآوری سریع کمک کرد. علاوه بر این، فولاد به یک بخش اساسی از سیستم‌های حمل و نقل تبدیل شد که مناطق را به هم متصل و تجارت مؤثر را ممکن ساخت.