1846年 缝纫机

伊利亚斯·豪（Elias Howe,1819—1867）

1892年胜家缝纫机的广告，展示的是穿着民族服装的人们在使用缝纫机的场景。

动力织布机（1784年），纱厂（1790年），轧棉机（1794年），批量生产（1845年）

19世纪50年代，纺织工业出现了革命性的变化。工厂中的轧棉机、纱厂以及动力织布机将纺织品生产全面带入自动化的时代。

但是还有一件事没有改变，那就是缝纫。当时的人们依然需要靠手拿针线缝制衣服。这一局面随着双线连锁缝法缝纫机的发明得以改变。1846年，美国的发明家伊利亚斯·豪申请了双线连锁缝法缝纫机的专利，并在19世纪50年代经过许多发明家与工程师的改造得到快速发展。

缝纫机的关键技术是一个可以制造出双线连锁的机器，这意味着缝制的接缝不会因为人为拉动缝好的线而松开。19世纪50年代，胜家缝纫机是第一台在商业模式下工作的机器。当年机器的机械原理和如今的一样灵巧精致。一根穿着线的针从布料的上方戳进去，便在布料上形成了一个回路。布料的下面有一个钩状物抓住回路，然后将其套在一个底线上。钩子一旦松开，上面的线则会系紧回路，锁住拼接缝。缝纫机缝合的接缝从长度、笔直度和坚实程度都要比缝纫女工或裁缝用手缝制的精致十倍，同样也要快十倍以上。

所有这些技术都与另外一个技术同时出现在美国内战时期，那就是标准的服装尺寸。这为制衣在工厂中实现大规模生产，提供了标准。

这里有一种方式可以帮助我们理解这些技术是如何改变市场的。在美国独立战争时期，因为衣服非常的稀少和昂贵，军队没有能力支付买制服的钱，因此美国士兵没有标准的制服。士兵们只能带着自己的衣服上战场。但到了内战时期，一个士兵通常会有军队提供的三套裤子、三件衬衫、两件外套、一件厚大衣和很多的内衣与袜子。这些衣服都是标准尺寸，是纺织业在工业革命之后的产物。工程师和发明家对此做出了巨大的贡献。■

1855年 贝塞麦炼钢法

亨利·贝塞麦（Henry Bessmer,1813—1898）

像水一样白热化的钢材从35吨的电炉中倾倒出来的场景，该照片大约是在1941年拍摄于美国宾夕法尼亚州布拉肯里奇的阿勒格尼卢德伦钢铁公司。

混凝土（公元前1400年），塑料（1856年），霍尔-赫劳尔特电解炼铝法（1889年），氮氧加速器（1978年），米洛大桥（2004年），迪拜塔（2010年）

在铁器时代，铁器工具的盛行改变了世界。然而，1855年英国工程师亨利·贝塞麦发明的炼钢法，因生产出商业上使用的钢铁而获得了专利，同样对世界产生了革命性的影响。

钢铁从何而来？一切都始于铁矿石，人们将铁矿石从地下开采出来，然后在高炉中将其冶炼为铁。出来的是含碳量5%左右的生铁。将生铁放入碱性氧气转炉炼成钢铁。纯氧在压力的作用下吹入，燃烧掉大量的碳，最终只留下含碳量0.1%的低碳钢或含碳量1.25%的高碳钢。碳含量，加上合金金属和冷却方法，决定了钢铁的使用特性。

钢铁是一种非凡的材料：非常的坚固、极具抗压能力、容易加工—它可以被塑造成各种不同的形式。比如对钢铁加热，然后用某种方式对它进行冷却，它会更加易延展。而用另一种方式冷却它，它会变得更加硬但易碎。通过表面硬化技术定型可以同时达到这两种效果。外壳坚硬，因此它很难被切断，同时内部柔软，抵抗其脆性。

随后出现了合金，在钢中加入一点铬，就不会生锈。加一点碳可以使其更加坚硬。加一点钨或钼，就能变成工具钢。加一些钒，耐久性就会更强。

这些合金的特性解释了为什么钢材几乎无处不在。工程师在汽车车身和发动机上使用钢材，从而将坚固、成本和耐久性结合在一起。工程师在迪拜塔这样的摩天大楼和米洛高架桥这样的高架桥上使用钢材，也是同样的原因。他们在混凝土中使用了钢筋，大大地提高了其拉伸强度。不过有一个问题是钢筋无法解决的，那就是自身的质量—铝材和碳纤维解决了这个问题。当强度和耐用性并不是最大的问题，而成本是最主要的问题的时候，塑料可以作为其代替品。■