Wetenschap
28 uitvindingen van de industriële revolutie
De Industriële Revolutie, een innovatieve periode tussen het midden van de 18e en het midden van de 19e eeuw, bracht de mensen in Europa en de VS van een overwegend agrarisch bestaan naar een stedelijke, geïndustrialiseerde levensstijl. Goederen die met de hand waren geproduceerd, één voor één, werden massaal geproduceerd in fabrieken, terwijl de transport- en andere industrieën zich enorm ontwikkelden [bron:Geschiedenis].
Hoewel we dit tijdperk een ‘revolutie’ noemen, is die titel enigszins misleidend. De beweging, die voor het eerst wortel schoot in Groot-Brittannië, was geen plotselinge uitbarsting van vooruitgang, maar eerder een opeenstapeling van doorbraken die van elkaar afhankelijk waren of elkaar voedden. Enkele van de belangrijkste doorbraken kwamen tot stand via het gebruik van nieuwe materialen zoals ijzer en staal; nieuwe energiebronnen zoals steenkool en stoom; nieuwe machines zoals het elektrische weefgetouw; het nieuwe fabriekssysteem van arbeid; en nieuwe transportmiddelen, zoals treinen en boten aangedreven door stoommachines [bronnen:Brittanica, History].
Uiteindelijk vonden deze innovaties hun weg naar andere uithoeken van de wereld en begonnen nog meer landen aan hun eigen industriële revoluties. Tegen het einde van de 19e eeuw begonnen de VS feitelijk met een tweede industriële revolutie - een die duurde tot ongeveer 1914 en aanleiding gaf tot de moderne lopende band en andere belangrijke uitvindingen [bron:Brittanica]. Maar de Tweede Industriële Revolutie is een onderwerp voor een ander artikel.
Kortom:net zoals de dotcoms een integraal onderdeel waren van de jaren negentig, waren het de specifieke uitvindingen tijdens de eerste industriële revolutie die dit tijdperk uniek maakten. Zonder al het vernuft van die tijd zouden veel van de basisgoederen en -diensten die we vandaag de dag gebruiken niet bestaan. Dus of de avontuurlijke zielen van dat tijdperk nu aan bestaande uitvindingen durfden te sleutelen of van iets gloednieuws durfden te dromen, één ding is zeker:de Industriële Revolutie veranderde de loop van de menselijke geschiedenis. Hier zijn 28 uitvindingen van de industriële revolutie die de wereld voor altijd heeft veranderd.
Inhoud- Verschil- en analytische motoren
- Typemachine
- Katoenjenever
- Fabriekssysteem
- Waterframe
- Voltaïsche stapel
- Elektromagneet
- Interne verbrandingsmotor
- Motor
- Dynamiet
- Metallurgie
- Spectrometer
- Bessemer-proces
- Portlandcement
- Luchtband
- Anesthesie
- Foto
- Fonograaf
- Stoommachine
- Stoomlocomotief
- Stoomschip
- Inblikken van voedsel
- Telegraaf
- Draaiende Jenny
- Draaiende muilezel
- Vliegende shuttle
- Naaimachine
- Manieren om ijzer te winnen
28:Verschil en analytische motoren
Voor sommigen van ons zal de uitdrukking 'leg je rekenmachines weg voor dit examen' altijd angst oproepen, maar die examens zonder rekenmachine geven ons een voorproefje van hoe het leven was voor Charles Babbage. De Engelse uitvinder en wiskundige, geboren in 1791, kreeg de taak wiskundige tabellen te doorzoeken op zoek naar fouten. Dergelijke tabellen werden vaak gebruikt in vakgebieden als astronomie, het bankwezen en techniek, en omdat ze met de hand werden gegenereerd, bevatten ze vaak fouten. Babbage verlangde naar een eigen rekenmachine. Uiteindelijk zou hij er meerdere ontwerpen.
Natuurlijk beschikte Babbage niet over moderne computercomponenten zoals transistors, dus zijn rekenmachines waren volledig mechanisch. Dat betekende dat ze verbazingwekkend groot, complex en moeilijk te bouwen waren (geen van Babbage's machines werd tijdens zijn leven gemaakt). Difference Engine No. 1 zou bijvoorbeeld polynomen kunnen oplossen, maar het ontwerp vereiste 25.000 afzonderlijke stukken met een gecombineerd gewicht van ongeveer 15 ton (13,6 ton) [bron:Computer History Museum]. Difference Engine No. 2, ontwikkeld tussen 1847 en 1849, was een elegantere machine, met een vergelijkbaar vermogen en ongeveer een derde van het gewicht van zijn voorganger [bron:Computer History Museum].
Hoe indrukwekkend die motoren ook waren, het was weer een Babbage-ontwerp dat ertoe leidde dat veel mensen hem als de vader van het moderne computergebruik beschouwden. In 1834 wilde Babbage een machine maken die gebruikers konden programmeren. Net als moderne computers kon de machine van Babbage gegevens opslaan om later in andere berekeningen te gebruiken en onder andere logische bewerkingen uitvoeren, zoals if-then-instructies. Babbage heeft nooit een complete set ontwerpen voor de analytische engine samengesteld zoals hij deed voor zijn geliefde verschilmotoren, maar dat is net zo goed; de analytische machine zou zo groot zijn geweest dat er een stoommachine nodig zou zijn geweest om hem aan te drijven [bron:Computer History Museum].
27:Typemachine
De typemachine, uitgevonden in het begin van de 19e eeuw, bood snelheid, efficiëntie en leesbaarheid. Hoewel de exacte oorsprong van de typemachine onduidelijk is, speelden de Italiaanse uitvinder Pellegrino Turri en later Christopher Latham Sholes een belangrijke rol in de ontwikkeling ervan.
De uitvinding leidde ook tot latere ontwikkelingen, zoals tekstverwerkers en computers. De invloed ervan is duidelijk zichtbaar in het standaard QWERTY-toetsenbord, dat tegenwoordig nog steeds veel wordt gebruikt op typemachines, smartphones en andere apparaten. Ondanks discussies over de efficiëntie ervan, werd de QWERTY-indeling dominant vanwege de vroege acceptatie en de populariteit van het merk Remington.
26:Cotton Gin
De katoenjenever, uitgevonden door Eli Whitney in 1794, bracht een revolutie teweeg in de moeizame taak van het scheiden van katoenvezels van zaden, waardoor de productiviteit aanzienlijk toenam. De geautomatiseerde machine zorgde voor economische groei, vooral in het diepe zuiden, waar de katoenproductie floreerde. De katoenjenever bestendigde echter ook de afhankelijkheid van slavenarbeid, wat bijdroeg aan het voortbestaan van de slavernij.
De uitvinding van de katoenjenever stimuleerde de uitbreiding van de katoenteelt en -productie, wat leidde tot een sterke stijging van de vraag naar katoen en een snelle groei van de textielindustrie.
De efficiëntie en verhoogde productiviteit van de katoenjenever maakten katoen tot een dominant gewas en stimuleerden de economische ontwikkeling, vooral in het zuiden van de Verenigde Staten. De afhankelijkheid van de katoenproductie, mogelijk gemaakt door de katoenjenever, speelde een belangrijke rol in de aanloop naar de burgeroorlog vanwege het verband ervan met het instituut slavernij.
25:Fabriekssysteem
Het fabriekssysteem, een kenmerk van de Industriële Revolutie, bracht een diepgaande transformatie in de productie teweeg. Dit systeem consolideerde machines, vakmensen en productieprocessen onder één dak. Het introduceerde principes die van vitaal belang blijven in de hedendaagse productiepraktijken, zoals gecentraliseerde productie, efficiëntie en specialisatie.
Het fabriekssysteem voedde innovatie, maakte massaproductie mogelijk en speelde een belangrijke rol bij het vormgeven van de wereldeconomie. Het ontstond toen grote fabrieken, aangedreven door stoommachines, kleine werkplaatsen en huizen vervingen als productiecentra.
Het resulteerde echter ook in barre arbeidsomstandigheden en uitbuiting van werknemers, wat leidde tot sociale en arbeidersbewegingen die een betere behandeling en betere rechten eisten. Het belang van het fabriekssysteem ligt in de impact ervan op de industrialisatie, de economische groei en de evolutie van arbeidsrechten en werknemersbescherming.
24:Waterframe
Het waterframe, uitgevonden door Richard Arkwright aan het einde van de 18e eeuw, speelde een cruciale rol in de industriële revolutie. Deze gemechaniseerde spinmachine automatiseerde het proces van het spinnen van katoenvezels tot garen, waardoor de productiviteit en efficiëntie aanzienlijk werden verhoogd.
Het waterframe maakte gebruik van de kracht van water, overgebracht via riemen, katrollen en tandwielen, om meerdere spindels verticaal te laten draaien, waardoor een snelle en consistente productie van fijn garen mogelijk werd.
Deze uitvinding transformeerde de textielproductie door continue productie mogelijk te maken, de productie te verhogen en de groei van de industrie te stimuleren. Het vergemakkelijkte de overgang van kleinschalige huisnijverheid naar grootschalige fabrieken en legde daarmee de basis voor het fabriekssysteem.
23:Voltaïsche stapel
De voltaïsche stapel, uitgevonden door Alessandro Volta, bestond uit afwisselende lagen koper- en zinkschijven, gescheiden door een met elektrolyt doordrenkt materiaal, waardoor een elektrisch potentiaalverschil ontstond.
Deze vroege batterij maakte de stroom van elektrische stroom door een extern circuit mogelijk, waardoor een praktische methode werd geboden om elektrische energie op te wekken en de weg werd vrijgemaakt voor verdere vooruitgang op dit gebied.
Door het verband tussen chemische reacties en elektriciteit aan te tonen, legde Volta's uitvinding de basis voor de ontwikkeling van meer geavanceerde batterijsystemen die een revolutie teweeg hebben gebracht in verschillende industrieën, waaronder transport, communicatie en energieproductie.
22:Elektromagneet
In tegenstelling tot permanente magneten zijn elektromagneten tijdelijk; hun magnetisch veld bestaat alleen als de stroom erdoorheen vloeit. Je kunt ook de kracht van een elektromagneet regelen door de stroomsterkte aan te passen.
De mogelijkheid om elektromagneten aan en uit te zetten door het circuit te voltooien of te onderbreken, maakte ze zeer nuttig in industriële toepassingen. Tijdens de industriële revolutie werden ze gebruikt in telegraafsystemen, elektrische generatoren en motoren. Hun vermogen om elektrische energie om te zetten in mechanische energie maakte hen van cruciaal belang voor de ontwikkeling van industriële machines en automatisering.
21:Verbrandingsmotor
Door gecontroleerde brandstofexplosies te benutten, zette de verbrandingsmotor energie om in krachtige mechanische beweging, waardoor voertuigen en machines met een ongekende efficiëntie werden voortgestuwd. Het werd de belangrijkste energiebron voor auto's, vliegtuigen, boten en diverse machines.
De mechanica en componenten van de motor, zoals de cilinder, zuiger, krukas, kleppen en bougie, werkten samen om kracht te produceren. De meeste verbrandingsmotoren gebruikten een viertaktcyclus (inclusief inlaat-, compressie-, verbrandings- en uitlaatslagen) om brandstof efficiënt om te zetten in mechanisch vermogen.
De verbrandingsmotor verving de omslachtige stoommachines door een draagbare en efficiënte krachtbron, waardoor ongekende mobiliteit en snel transport mogelijk werden. Het vergemakkelijkte de handel, breidde markten uit en droeg bij aan de verstedelijking. Het belang van de uitvinding ligt in het transformerende effect ervan op transport en productie.
20:Motor
De Daimler Reitwagen, uitgevonden door Gottlieb Daimler en Wilhelm Maybach in 1885, wordt erkend als 's werelds eerste motorfiets met benzinemotor. Hij beschikte over een houten fietsframe, een eencilindermotor en een bestuurbaar voorwiel.
Deze doorbraak legde de basis voor de toekomstige ontwikkeling van motorfietsen en droeg bij aan de evolutie van de motortechnologie, het chassisontwerp en de rijdynamiek.
De uitvinding van de eerste motorfiets symboliseerde de pioniersgeest van zijn uitvinders en blijft de wereld van het tweewielige transport vormgeven, met een gevoel van vrijheid, avontuur en innovatief design.
19:Dynamiet
Dynamiet, uitgevonden door Alfred Nobel aan het einde van de 19e eeuw, bracht een revolutie teweeg in bouw-, mijnbouw- en infrastructuurprojecten door een veiliger en efficiënter explosief te bieden. Het stelde werknemers in staat tunnels uit te graven, harde materialen zoals steen en beton te doorbreken en met groter gemak complexe funderingen te bouwen.
Dynamiet had echter ook controversiële toepassingen. Het werd gebruikt in het leger, veranderde de aard van oorlogvoering en riep ethische zorgen op vanwege de vernietigende kracht ervan. Debatten over het verantwoorde gebruik ervan brachten Alfred Nobel ertoe de Nobelprijzen in te stellen als een manier om prestaties op het gebied van de natuurkunde, scheikunde, geneeskunde, literatuur en vrede te erkennen.
18:Metallurgie
Metallurgie, de studie en manipulatie van metalen, was van fundamenteel belang in de verschuiving van de samenleving van handarbeid naar machinale productie. Metallurgen werken met metalen zoals ijzer, aluminium, koper en staal, halen deze uit ertsen en zuiveren ze, waarna ze hun eigenschappen verbeteren voor verschillende toepassingen.
Tijdens de Industriële Revolutie ging de metallurgie aanzienlijk vooruit, dankzij innovaties in metaalextractietechnieken en de ontwikkeling van sterkere en duurzamere materialen. Dit stimuleerde de aanleg van spoorwegen, gebouwen, machines en infrastructuur, wat de industriële groei en technologische vooruitgang stimuleerde.
17:Spectrometer
De spectrometer, uitgevonden door Joseph von Fraunhofer in 1814, splitst licht op in de samenstellende golflengten, waardoor waardevolle inzichten worden verkregen in de samenstelling, het gedrag en de structuren van stoffen.
Tijdens de industriële revolutie hielpen spectrometers bij de ontwikkeling van nieuwe industriële processen en materialen. Het apparaat hielp wetenschappers de eigenschappen van metalen te begrijpen en chemische reacties te analyseren, waardoor ontdekkingen en innovaties op meerdere gebieden mogelijk werden gemaakt, waaronder scheikunde, natuurkunde en astronomie.
16:Bessemer-proces
Het Bessemer-proces, uitgevonden door Sir Henry Bessemer tijdens het industriële tijdperk, bracht een revolutie teweeg in de staalproductie. Het proces omvatte het verwarmen van ruwijzer in een oven en het overbrengen naar de Bessemer-converter, waar onzuiverheden werden verbrand door lucht door het gesmolten ijzer te blazen.
Het resulterende staal had een laag koolstofgehalte, waardoor het ideaal was voor constructies, bruggen en machines. Het Bessemer-proces maakte de massaproductie van staal mogelijk, waardoor het materiaal betaalbaarder, efficiënter en veelzijdiger werd.
Het revolutionaire proces maakte sterkere en duurzamere structuren mogelijk, en de beschikbaarheid van kosteneffectief staal maakte snelle groei en innovatie mogelijk. Bovendien werd staal essentieel voor transportsystemen, die regio's met elkaar verbinden en efficiënte handel mogelijk maken.
15:Portlandcement
Portlandcement, ontwikkeld door Joseph Aspdin in 1824, bestaat uit kalksteen, klei en gips. Het werkt via een proces dat hydratatie wordt genoemd, waarbij water wordt toegevoegd aan droge cementdeeltjes, waardoor een chemische reactie ontstaat die een vaste massa vormt.
De beschikbaarheid en veelzijdigheid van beton, mogelijk gemaakt door Portland-cement, transformeerde steden en maakte de constructie van iconische gebouwen, bruggen, wegen en infrastructuur mogelijk. De sterkte en duurzaamheid ervan hebben de snelle verstedelijking en industrialisatie van de 19e eeuw mogelijk gemaakt, wat heeft bijgedragen aan de groei van de bouwsector en de ontwikkeling van grotere, veerkrachtigere constructies.
Portlandcement blijft een voorkeursmateriaal voor bouwprojecten, vanwege de betrouwbaarheid en wijdverbreide beschikbaarheid.
14:Luchtband
Zoals zoveel uitvindingen tijdens de Industriële Revolutie, stond de luchtband tegelijkertijd "op de schouders van reuzen", terwijl hij een nieuwe golf van uitvindingen inluidde. Dus hoewel John Dunlop vaak wordt gecrediteerd voor het op de markt brengen van deze wonderbaarlijke opblaasbare band, gaat de uitvinding ervan terug (excuseer de woordspeling) tot 1844, toen Charles Goodyear een proces patenteerde voor de vulkanisatie van rubber [bron:Lemelson-MIT].
Vóór de experimenten van Goodyear was rubber een nieuw product met weinig praktische toepassingen, grotendeels dankzij de drastische veranderingen in de eigenschappen van het milieu. Vulcanisatie , waarbij rubber met zwavel en lood werd uitgehard, creëerde een stabieler materiaal dat geschikt was voor productieprocessen. Door vulkanisatie werd rubber flexibel genoeg om zijn vorm te behouden bij warm of koud weer.
Terwijl de rubbertechnologie zich snel ontwikkelde, wankelde een andere uitvinding van de Industriële Revolutie onzeker. Ondanks ontwikkelingen als pedalen en bestuurbare wielen bleven fietsen gedurende het grootste deel van de 19e eeuw meer een curiosum dan een praktisch vervoermiddel, dankzij hun logge, zware frames en harde, meedogenloze wielen. (De wielen hadden rubberen banden, maar ze waren niet gevuld met lucht, wat een zware rit opleverde.)
Dunlop, een dierenarts van beroep, bespeurde het gebrek toen hij zag hoe zijn jonge zoon jammerlijk voortstuiterde op zijn driewieler, en hij ging snel aan de slag om het probleem te repareren. Bij zijn eerste pogingen werd gebruik gemaakt van een opgeblazen canvas tuinslang die Dunlop met vloeibaar rubber vastbond. Deze prototypes bleken enorm superieur aan bestaande leren en geharde rubberen banden. Het duurde niet lang of Dunlop begon met de productie van zijn fietsbanden met de hulp van het bedrijf W. Edlin and Co. en later als de Dunlop Rubber Company. Ze domineerden snel de markt en zorgden er, samen met andere verbeteringen aan de fiets, voor dat de productie van fietsen omhoogschoot. Niet lang daarna begon de Dunlop Rubber Company met de productie van rubberen banden voor een ander product van de industriële revolutie, de auto [bron:Automotive Hall of Fame].
13:Anesthesie
Grote uitvindingen zoals de gloeilamp domineren de geschiedenisboeken, maar we vermoeden dat iedereen die een operatie ondergaat anesthesie als hun favoriete product van de industriële revolutie zou benoemen. Vóór de uitvinding ervan was de oplossing voor een bepaalde kwaal vaak veel erger dan de kwaal zelf. Een van de grootste uitdagingen bij het trekken van een tand of het verwijderen van een ledemaat was het in bedwang houden van de patiënt tijdens het proces, en middelen als alcohol en opium hielpen weinig om de ervaring te verbeteren. Tegenwoordig kunnen we de anesthesie natuurlijk danken aan het feit dat weinigen van ons zich überhaupt een pijnlijke operatie kunnen herinneren.
Lachgas en ether waren beide aan het begin van de 19e eeuw ontdekt, maar beide werden gezien als bedwelmende middelen met weinig praktisch nut. Bij reizende shows zouden vrijwilligers lachgas – beter bekend als lachgas – inademen voor een live publiek, tot vermaak van alle betrokkenen. Tijdens een van deze demonstraties zag een jonge tandarts genaamd Horace Wells hoe een kennis het gas inademde en vervolgens zijn been verwondde. Toen de man terugkeerde naar zijn stoel, vroeg Wells of hij enige pijn had gevoeld tijdens het incident en toen hij hoorde dat dit niet het geval was, begon hij onmiddellijk met plannen om het gas te gebruiken tijdens een tandheelkundige ingreep, waarbij hij zichzelf vrijwillig aanbood als de eerste patiënt. De volgende dag liet Wells Gardner Colton, de organisator van de reizende show, lachgas toedienen in het kantoor van Wells. Het gas werkte perfect, waardoor Wells het koud kreeg toen een collega zijn kies eruit trok [bron:Haridas].
De demonstratie van de geschiktheid van ether als verdovingsmiddel voor langere operaties volgde al snel (hoewel precies wie we moeten noemen nog steeds een kwestie van discussie is), en sindsdien zijn operaties iets minder vreselijk geweest.
12:Foto
Uit de Industriële Revolutie kwamen talloze wereldveranderende uitvindingen voort. De camera was daar niet één van. In feite bestond de voorganger van de camera, bekend als de camera obscura, al eeuwen, en eind 16e eeuw kwamen er draagbare versies op de markt.
Het bewaren van de beelden van een camera was echter een probleem, tenzij je de tijd had om ze over te trekken en te schilderen. Toen kwam Joseph Nicéphore Niépce. In de jaren 1820 kwam de Fransman op het idee om papier bedekt met lichtgevoelige chemicaliën bloot te stellen aan het beeld dat door de camera obscura wordt geprojecteerd. Acht uur later had de wereld zijn eerste foto [bron:Harding].
Niépce besefte dat acht uur verschrikkelijk lang was om te moeten poseren voor een familieportret en begon samen te werken met Louis Daguerre om zijn ontwerp te verbeteren, en het was Daguerre die het werk van Niépce voortzette na zijn dood in 1833. Daguerre's niet zo slimme naam daguerreotypie zorgde eerst voor enthousiasme in het Franse parlement en daarna over de hele wereld. Maar hoewel de daguerreotypie zeer gedetailleerde beelden opleverde, konden ze niet worden gerepliceerd.
Een tijdgenoot van Daguerre, William Henry Fox Talbot, werkte in de jaren dertig van de negentiende eeuw ook aan het verbeteren van fotografische beelden en produceerde het eerste negatief, waarmee licht op fotografisch papier kon worden geschenen om het positieve beeld te creëren. Ontwikkelingen zoals die van Talbot gingen snel en camera's konden beelden maken van bewegende objecten naarmate de belichtingstijden daalden. In feite werd een foto van een paard uit 1877 gebruikt om een al lang bestaand debat op te lossen over de vraag of alle vier de voeten van een paard de grond verlieten tijdens een volledige galop (dat deden ze) [bronnen:International Photography Hall of Fame en Museum, Sjah]. Dus de volgende keer dat u uw smartphone tevoorschijn haalt om een foto te maken, denk dan even na over de eeuwenlange innovatie die die foto mogelijk heeft gemaakt.
11:Fonograaf
Niets kan de ervaring van het live zien optreden van je favoriete band volledig reproduceren. Nog niet zo lang geleden waren liveoptredens de enige manier om muziek te ervaren. Thomas Edison veranderde dit voor altijd toen hij, terwijl hij werkte aan een methode om telegraafberichten te transcriberen, het idee kreeg voor de fonograaf. Het idee was eenvoudig maar briljant:een opnamenaald zou groeven die overeenkomen met geluidsgolven van muziek of spraak in een roterende cilinder met tin drukken, en een andere naald zou die groeven volgen om de bronaudio te reproduceren.
In tegenstelling tot Babbage en zijn decennialange poging om zijn ontwerpen geconstrueerd te krijgen, liet Edison zijn monteur, John Kruesi, de machine bouwen en had hij naar verluidt slechts 30 uur later een werkend prototype in handen. Edison testte de machine door "Mary had a little lamb" in het mondstuk te zeggen en was opgetogen toen de machine zijn woorden afspeelde [bron:Library of Congress].
Maar Edison was nog lang niet klaar met zijn nieuwe creatie. Zijn vroege met tin beklede cilinders konden slechts een handvol keer worden bespeeld voordat ze werden vernietigd, dus verving hij uiteindelijk het blik door was. Tegen die tijd was de fonograaf van Edison niet de enige speler op de markt, en na verloop van tijd begonnen mensen zijn cilinders in de steek te laten ten gunste van platen. Maar het basismechanisme bleef intact.
Dat is toewijding, Edison!Van al zijn vele uitvindingen had Thomas Edison een bijzondere voorliefde voor zijn grammofoon. Hij beweerde 20 uur per dag, zeven dagen per week te hebben besteed aan het sleutelen aan de machine in een poging het woord "soort" correct vast te leggen [bron:Dwyer]. En hoewel hij misschien een beetje overdreef, weten we dat hij uiteindelijk 52 jaar heeft gewerkt aan het perfectioneren van de machine [bron:National Park Service].
10:Stoommachine
Net als de opgevoerde V-8-motoren en supersnelle straalvliegtuigen die ons nu fascineren, was ook de door stoom aangedreven technologie ooit baanbrekend en speelde ze een grote rol in het bevorderen van de Industriële Revolutie. Vóór dit tijdperk vond het transport plaats met paard-en-wagenkoetsen, en bepaalde industrieën, zoals de mijnbouw, waren arbeidsintensief en inefficiënt. De creatie van de eerste stoommachine (en later de stoomlocomotief) stond op het punt dat allemaal dramatisch te veranderen.
De oorsprong van de stoommachine gaat eigenlijk terug tot Reiger van Alexandrië, die in de eerste eeuw na Christus de aeolipile creëerde, een stoomturbine die een bol liet draaien. De uitvinding van Heron was slechts een curiosum; het werd voor geen enkel doel gebruikt. Pas aan het einde van de 17e en het begin van de 18e eeuw begonnen verschillende uitvinders naar de technologie van de aeolipile te kijken om te beginnen met het patenteren van door stoom aangedreven apparaten die veel meer waren dan speelgoed [bron:Geschiedenis].
In 1698 creëerde Thomas Savery een pomp die op stoomkracht draaide om water uit mijnen te halen; in de daaropvolgende decennia verbeterden en verfraaiden Thomas Newcomen en de Schotse ingenieur James Watt zijn apparaat. Watt werkte samen met Matthew Boulton om een stoommachine met een roterende beweging te maken, waarmee stoomkracht in industrieën kan worden gebruikt [bron:Geschiedenis].
Andere uitvinders vroegen zich af of een machine op stoomkracht gebruikt zou kunnen worden om mensen, goederen en grondstoffen te vervoeren. Dit leidde tot de ontwikkeling van de eerste door stoom aangedreven locomotieven en boten in de jaren 1830. Vooral de stoom aangedreven locomotief veranderde dramatisch het leven in de VS en daarna, omdat het de eerste keer markeerde dat goederen over het land werden getransporteerd door een machine, geen dier of mens. En terwijl stoomlocomotieven uiteindelijk werden vervangen door dieseltreinen, gebeurde dat pas in de jaren 1950 [Bron:Worldwiderails].
9:Stoomlocomotief
Met de uitvinding van de stoommotor en de daaropvolgende ontwikkeling van de stoomlocomotief werd het transport van goederen en mensen sneller, efficiënter en betrouwbaarder.
Railnetwerken breidden zich uit, verbindende regio's en het mogelijk maken van het transport van grondstoffen naar fabrieken en eindproducten naar markten. Het heeft een revolutie teweeggebracht in de textielindustrie door de beweging van grondstoffen, zoals kolen en katoen, naar productiecentra te vergemakkelijken.
De stoomlocomotief stimuleerde ook urbanisatie, terwijl steden zich ontwikkelden rond spoorwegnaven. Bovendien versnelde de verhoogde snelheid en capaciteit van stoom aangedreven transport de groei van handel en handel, waardoor de economische welvaart tijdens de industriële revolutie wordt aangewakkerd.
8:Steamship
Stoomvermogen bracht een revolutie teweeg in het watervervoer en vervangt een langdurige afhankelijkheid van wind en zeilen door stoomschepen. De stoom-aangedreven schepen boden betrouwbare en efficiënte reizen, ongeacht de weersomstandigheden, waardoor nauwkeurige planning, verhoogde betrouwbaarheid en snellere reistijden mogelijk was. Het was een enorm keerpunt voor wereldwijde handel.
Stoom aangedreven schepen speelden een cruciale rol in de groei van de industrialisatie en beïnvloedde vooruitgang in mariene engineering. Terwijl stoomschepen uiteindelijk werden vervangen door diesel-aangedreven schepen, was hun impact op transport en handel tijdens de industriële revolutie diepgaand.
7:Food Canning
Open uw keukenkasten en u zult zeker een bijzonder nuttige uitvinding van de industriële revolutie vinden. Het blijkt in dezelfde periode die ons stoommotoren bracht, ook veranderde hoe we ons eten opslaan.
In 1795 werkte Fransman Nicolas Appert als chef -kok, candymaker en distilleerder toen hij hoorde dat een monetaire prijs werd aangeboden aan iemand die een manier kon ontdekken om voedsel voor transport te behouden. De prijs werd ingegeven door de rijkdom aan verwende voedsel dat regelmatig werd gezien door chef -koks in het Franse leger. Geïntrigeerd, bracht Appert de komende 14 jaar door om deze puzzel op te lossen [bron:Brittanica].
Hoewel voedingsmiddelen konden worden bewaard via methoden zoals drogen en fermenteren, behouden deze methoden de smaak niet en waren ze niet 100 procent effectief. Redenerend dat hij in staat zou zijn om voedsel zoals wijn te behouden, werkte Appert aan kooktechnieken die bestonden uit het toevoegen van voedsel aan een pot, het afdichten van, het verpakken van de pot in canvas en vervolgens in water koken om een vacuümdichte afdichting te creëren. Hij perfectioneerde het proces en won de prijs. Maar hij heeft nooit precies geweten waarom zijn innovatieve proces werkte. Die puzzel zou later worden opgelost door Louis Pasteur [Bron:Eschner].
Desalniettemin is het basisconcept van Appert vastgelegd en vandaag genieten we van ingeblikte goederen, variërend van spam tot spaghettios.
6:Telegraph
Vóór de leeftijd van smartphones en laptops gebruikten mensen nog steeds technologie om te communiceren - zij het in een langzamer tempo - met een industriële revolutie -uitvinding genaamd de Electric Telegraph.
De telegraaf werd ontwikkeld in de jaren 1830 en 1840 door Samuel Morse, in combinatie met andere uitvinders. De groep ontdekte dat door het verzenden van elektrische signalen over draden die zijn aangesloten op een netwerk van stations, hun nieuwe telegraaf berichten van de ene locatie naar de andere over lange afstanden kon verzenden. De berichten werden "geschreven" met behulp van een code van stippen en streepjes ontwikkeld door Morse, die een specifiek patroon aan elke letter van het alfabet toegewezen. De persoon die een telegraaf ontving, decodeerde eenvoudig zijn Morse -codemarkeringen [Bron:History].
Het eerste bericht dat Morse in 1844, van Washington, D.C. tot Baltimore, naar Baltimore, is gestuurd, geeft zijn opwinding aan. Hij stelde over:"Wat heeft God bewerkstelligd?", Hij uitdrukte dat hij iets groots had ontdekt. Dat deed hij! Morse's telegraaf stond mensen toe om bijna onmiddellijk te communiceren zonder op dezelfde plaats te zijn [Bron:Senaat van de Verenigde Staten].
Informatie die via Telegraph werd verzonden, stond ook nieuwsmedia en de overheid in staat om sneller informatie te delen. De ontwikkeling van de telegraaf gaf zelfs aanleiding tot de eerste Wire News Service, de Associated Press. Uiteindelijk verbond de uitvinding van Morse Amerika ook met Europa - op dat moment een innovatieve en wereldwijde prestatie.
5:Spinning Jenny
Naast de stoommotor kan deze belangrijke uitvinding van het industriële tijdperk de meest opvallende rangschikken als de handel betreft. Of het nu gaat om de inhoud van uw soklade of het meest modieuze kledingstuk, vooruitgang in de textielindustrie tijdens de industriële revolutie die massaproductie mogelijk maakte. De draaiende Jenny had een grote rol in deze ontwikkelingen.
In de 18e eeuw werd stoffen in Engeland geproduceerd door mensen die vanuit hun huizen werken - onderdeel van het populaire cottage -industriesysteem. Katoen was een bijzonder populaire grondstof voor doek, en textielarbeiders zouden het in garen draaien via een draaiende wiel - een langzame taak, omdat draaiende wielen slechts één spoel draad tegelijk konden produceren. Met stof in grote vraag hadden katoenproducenten het moeilijk om genoeg doek te produceren via dit arbeidsintensieve proces.
Betreed James Hargreaves, een wever en uitvinder. In 1764 creëerde Hargreaves een machine, de draaiende Jenny, die acht spoelen per keer kon produceren met slechts één wiel (het woord "Jenny" is Brits jargon voor "motor"). Het duurde niet lang voordat anderen zijn uitvinding uitbreidden, waardoor steeds grotere machines werden gecreëerd die maar liefst 50, 80 en zelfs 120 spoelen van draad tegelijk konden produceren. Deze worden te groot om in de huizen van mensen te passen, wat leidde tot de geboorte van de fabrieksgebaseerde textielindustrie en massaproductie [Bron:BBC].
4:Spinning Mule
Het combineren van de kenmerken van het draaiende Jenny en het spinwiel, de draaiende muilezel drastisch verhoogde efficiëntie en zorgde voor de productie van fijnere garens. Uitgevonden door Samuel Crompton, heeft de machine de beperkingen van bestaande spinning -technologieën aangepakt en de weg geëffend voor verhoogde textielproductie.
Richard Roberts heeft de draaiende muilezel verder verbeterd met de introductie van de zelfacterende versie, die verschillende processen automatiseerde, waardoor de behoefte aan handmatige interventie werd geëlimineerd. Deze innovatie maakte een betere controle over het spinproces en de productie van hoogwaardige garens mogelijk met verschillende snelheden.
De impact van de draaiende muilezel op de textielindustrie en de samenleving was enorm, het voeden van de massaproductie en wekte de overgang van cottage -industrie naar de fabrieksproductie. De daaropvolgende transformatie resulteerde in bevolkingsverschuivingen van plattelandsgebieden naar stedelijke centra zoals Manchester.
3:Flying Shuttle
De vliegende shuttle, uitgevonden door John Kay in 1733, was een cruciale innovatie tijdens de industriële revolutie die het weefproces transformeerde. Vóór de uitvinding was weven een langzame en arbeidsintensieve taak, die de productiviteit beperkt.
Het mechanisme van de Flying Shuttle maakte een soepelere en snellerbeweging mogelijk, waardoor de wever van de wever om de shuttle handmatig heen en weer door te geven. Dit verhoogde de productiviteit, lagere productiekosten en voldeed aan de groeiende vraag naar textiel.
Ondanks veiligheidsproblemen die gepaard gingen met de snel bewegende shuttle, maakte de uitvinding de weg vrij voor latere vooruitgang in de industrie, zoals automatische machinaal opdagen en aangedreven spinmachines, wat leidt tot nog grotere productiviteit en output.
2:naaimachine
De naaimachine gebruikte tandwielen, katrollen en motoren om stiksels te automatiseren, waardoor de massaproductie van hoogwaardige kleding mogelijk is. Het verving arbeidsintensieve handwandeling door een eenvoudig en elegant mechanisme dat fijn genaaide kledingstukken produceerde, waardoor de groei in de textielindustrie werd gestimuleerd.
Daaropvolgende innovaties omvatten de lussteek, kettingsteek en de shuttle haak en spoelmontage, het verbeteren van de efficiëntie en sterkte. Tegenwoordig zijn er zelfs geautomatiseerde naaimachines met programmeerbare steekpatronen en verbeterde functies die zowel beginners als geavanceerde sewisten gemakkelijk bieden.
1:manieren om ijzer te ontginnen
Het bouwen van de infrastructuur ter ondersteuning van de industriële revolutie was niet eenvoudig. De vraag naar metalen, waaronder ijzer, ertoe aangezet industrieën om efficiëntere methoden te bedenken voor het mijnen en transport van grondstoffen.
In de loop van enkele decennia leverden ijzerbedrijven een toenemende hoeveelheid ijzer aan fabrieken en productiebedrijven. Om het metaal goedkoop te produceren, zouden mijnbouwbedrijven gietijzer leveren in plaats van de dure tegenhanger - smeedijzer. Bovendien begonnen mensen metallurgie te gebruiken in industriële omgevingen.
Massaproducerend ijzer dreef de mechanisatie van andere uitvindingen tijdens de industriële revolutie en zelfs vandaag. Zonder de ijzerindustrie die hulp biedt bij de ontwikkeling van de spoorweg, kan locomotieftransport destijds te moeilijk of duur zijn om na te streven.
Dit artikel is bijgewerkt in combinatie met AI-technologie, vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.
Veel meer informatie
Gerelateerde artikelen
- Top 10 dingen die vrouwen hebben uitgevonden
- 10 grappige uitvindingen die de wereld hebben veranderd
- Waarom noemen mensen dingen "The Real McCoy"?
Bronnen
- Automotive Hall of Fame. "John Dunlop." (18 augustus 2022) https://www.automotivehalloffame.org/honoree/john-dunlop/
- BBC. "Verbeterde draaiende Jenny." (12 augustus 2022) https://www.bbc.co.uk/ahistoryoftheworld/objects/za1pl6nct4ynmelchiyalg
- Bellis, Mary. "James Hargreaves en de uitvinding van de draaiende Jenny." GedachteCo. 31 januari 2021. (12 augustus 2022) https://www.thoughtco.com/who-invented-the-spinning-jenny-4057900
- Brittanica. "Nicolas Appert." (11 augustus 2022) https://www.britannica.com/topic/canning-food-processing
- Brittanica. "Industriële revolutie." (13 augustus 2022) https://www.britannica.com/event/industrial-revolution
- Brittanica. "Stoommotormachine." (13 augustus 2022) https://www.britannica.com/biography/sir-daniel-gooch-1st-baronet
- Computergeschiedenismuseum. "Een korte geschiedenis." (10 augustus 2022) https://www.computerhistory.org/babbage/history/
- Computergeschiedenismuseum. "De Babbage -motor." 2008. (27 januari 2012) http://www.computerhistory.org/babbage/
- Eschner, Kat. "De vader van Canning wist dat zijn proces werkte, maar niet waarom het werkte." Smithsonisch. 2 februari 2017. (11 augustus 2022) https://www.smithsonianmag.com/smart-news/father-canning-newhis-process-worked-not-Why-Worked-180961960/
- Exploratorium. "Het wiel." (27 januari 2012) http://www.exploratorium.edu/cycling/wheel1.html
- Harding, Colin. "N is voor ... Joseph Nicéphore Niépce, maker van de eerste foto." Science + Media Museum. 25 november 2013. (10 augustus 2022) https://blog.scienceandmediamuseum.org.uk/a-z-of-photography-joseph-nicephore-niePce-first-photograph/
- Hardy, Rob. "Ether Day:The Strange Tale of America's Greatest Medical Discovery and the Haunted Men die het hebben gehaald." The American Journal of Psychiatry. 1 december 2001. (27 januari 2012) http://ajp.psychiatryonline.org/article.aspx?volume=158&page=2103&journalid=13
- Haridas, Rajesh. "Horace Wells 'demonstratie van stikstofoxide in Boston." Anesthesiologie. November 2013. (10 augustus 2022 https://pubs.asahq.org/anesthesiology/article/119/5/1014/13670/horace-ls-demonstration-of-nitrous-oxide-in
- Geschiedenis. "Industriële revolutie." 9 september 2019. (13 augustus 2022) https://www.history.com/topics/industrial-revolution/industrial-revolution
- Geschiedenis. "Morse code &de telegraaf." 6 juni 2019. (11 augustus 2022) https://www.history.com/topics/inventions/telegraph
- International Photography Hall of Fame and Museum. "William Henry Fox Talbot. (10 augustus 2022) https://iphf.org/inductees/william-henry-fox-talbot/
- LEMENSON-MIT. "Charles Goodyear." (10 augustus 2022) https://lemelson.mit.edu/resources/charles-goodyear
- Library of Congress. "Geschiedenis van de cilinderfonograaf." (10 augustus 2022) https://www.loc.gov/collections/edison-company-motion-pictures-and-sound-recordings/articles-and-essay -Of-the-cilinder-fonograaf/
- National Museum of American History. "De ontwikkeling van de fiets." (27 januari 2012) http://americanhistory.si.edu/onthemove/themes/story_69_2.html
- National Park Service. "Thomas Edison:Veelgestelde vragen." 31 maart 2012. (10 augustus 2022) https://www.nps.gov/edis/faqs.htm
- Peckham, Matt. "Die de computer echt heeft uitgevonden." Time Techland. 10 november 2011. (27 januari 2012) http://techland.time.com/2011/11/10/whoreally-invented-the-computer/
- Shah, Haleema. "Hoe een 19e-eeuwse fotograaf de eerste 'gif' van een galopperend paard maakte." Smithsoniaanse tijdschrift. 13 december 2018. (10 augustus 2022) https://www.smithsonianmag.com/smithsonian-institution/how--19th-Century-photographer-first-gif-galloping-Horse-180970990/
- Thomas, Roger K. "Crawford W. Long's ontdekking van anesthetische ether:mesmerisme, vertraagde publicatie en het historische record." 2003. (27 januari 2012) http://rkthomas.myweb.uga.edu/longsspp.htm
- Senaat van de Verenigde Staten. "First Telegraph -berichten van het Capitool." Mei 2018. (11 augustus 2022) https://www.senate.gov/artandhistory/history/minute/first_telegraph_messages_from_the_capitol.htm
- Worldwiderails. "Wanneer vervangen dieseltreinen stoom?" (13 augustus 2022) https://worldwiderails.com/when-did-diesel-trains-replace-team/
Studie onthult het vervormingsmechanisme bij lage temperatuur van puur titanium - Licht van zeldzame aarde:nieuwe kansen voor organische light-emitting diodes
- Nieuwe immunoassaytechniek meet extreem lage concentraties van kleine moleculen met behulp van detectie van één molecuul
- Pure cafeïne extraheren met koffie
- Eilanden zonder structuur in metaallegeringen kunnen leiden tot hardere materialen
- Vijf wetenschappelijke misvattingen over klimaatverandering ontkracht
- Methaanuitstoot moet tegen 2030 zijn gehalveerd
- Het Smithsonian bewaart deze geologen-rotscollectie
- Alaska vulkaan Q&A:uitbarstingen hebben hoogvliegende gevolgen
- De hitte is aan:wat we weten over waarom de oceaantemperaturen records blijven breken
Hoofdlijnen
- Hoe reproduceren algen?
- Biologen ontdekken genetische routes die het immuunsysteem en de bloedsomloop van muggen tijdens infectie met elkaar verbinden
- Onderzoekers ontdekken uitgestorven prehistorisch reptiel dat tussen dinosauriërs leefde
- Beschermde mariene gebieden sluiten niet aan bij de kernhabitats van zeldzame trekvissen, zo blijkt uit nieuw onderzoek
- Onderzoekers onthullen PI3K-enzymen met dubbele versneller- en remmechanismen
- Uit onderzoek blijkt dat planten droogtestresshormonen gebruiken om snackende spintmijten te blokkeren
- Vroege mensen gepaard met ingeteelde neanderthalers - tegen een prijs
- Onderzoeksartikelen werpen licht op een decennium lang stamcelmysterie
- Onderzoekers ontdekken dat de celcortex wordt geactiveerd door duizenden kortlevende eiwitcondensaten
- Omlijst door geslacht:vrouwelijke kunstenaars gewist van piekprijzen, verkoop op kunstveilingen
- One-size past niet allemaal voor herstel na een ramp, studie vondsten
- Hoe drones werken
- Kosten om een jaar weg te lopen van Facebook? Meer dan $1, 000, nieuwe studie vondsten
- Studie van gravures uit het stenen tijdperk suggereert dat ze zijn gemaakt met esthetische bedoelingen
Solar zoekt zijn plaats onder de Spaanse zon- De wereldwijde seksuele gezondheid wordt aangevallen en kan niet vertrouwen op de VS
- Verschillen tussen waterlichamen
- Veel mensen in het noordpoolgebied blijven ondanks de klimaatverandering op hun plek, zo blijkt uit studierapporten
- Telefoons maken mensen meer, niet minder, sociaal, onderzoeker zegt:
- DNA als onzichtbare inkt kan patronen omkeerbaar verbergen
- Veel toepassingen bij het onderzoeken van kwantumstippen
- HD 21997 is een hoogfrequente Delta Scuti-pulsator, zo blijkt uit observaties
- Elektronica
- Biologie
- Zonsverduistering
- Wiskunde
- French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |
-
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com
