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。■
1851年 美洲杯帆船赛
美洲杯帆船赛始于1851年，是第一批国际快艇赛事之一。
横帆木帆船（1492年），碳纤维（1879年），霍尔-赫劳尔特电解炼铝法（1889年），钛（1940年），波音747大型喷气式客机（1968年）
什么竞技赛可以由工程师在一张空白的纸上，任他们的想象力自由疯狂地驰骋？这就是始于1851年的美洲杯帆船赛。这个比赛也有规则，但是在那些规则之下，工程师依然有很大的自由。而在这样的自由中，设计创造了革命性的历史。
例如，最新一批的帆船可以在开阔的水面上以每小时超过45英里（72千米）的速度行驶。船速有时可以是风速的两倍：如果风速是每小时20英里（32千米），船速可以达到每小时40英里（64千米）。他们的船帆的高度和坚固程度都可以与一栋十七层的建筑媲美。船体可以非常之大：86英尺（26米）长，46英尺（14米）宽，可以承载11名船员。
船怎么可能在以风力为动力的情况下时速达到45英里（72千米）呢？其答案藏在多个工程学领域之中。比如，为了使船又轻又坚固，其材料几乎完全是由碳纤维和钛合金组成的。为了减轻阻力，水翼船可以使用小型的水下碳纤维机翼，使船浮于水面行驶。
“帆船”在这项比赛中，展示了巨大的创新力。如果将一架波音747的机翼取下来，将其竖过来安装在桅杆上，其大小与刚性帆相同。这种帆的两个帆可以从中间分开，事实上是两个机翼可以在中间伸缩，很像是一个巨大的折叠扇可以打开成一个全翼的形状。当风从正确的角度吹过来的时候，它不是利用传统帆船的推力方式，而是对垂直翼产生一个水平上升的力。这个上升的力又转化成了向前行进的动力。
在轻型船体、翼状帆、水翼以及训练有素的船员的整体配合下，这些船只的速度甚至超出了最好的预期。
帆的规模和水翼的压力需要液压驱动，但是电力泵违背了规则。所以你会看到船员们在比赛的时候疯狂地转动曲轴，他们是在为船驱动液压泵。■
1854年 给水处理
约翰·斯诺（John Snow,1813—1858）
给水处理池。
现代污水处理系统（1859年），脱盐（1959年）
每天早上上百万人起床，其中要做的第一件事几乎都与用水有关。在美国，每人每天平均消费80加仑（300升）水。每个城市都有许多工程师在水处理厂处理人们每日的这一需求。
在许多城市中，水来自蓄水池或人工湖。城市会挖一个湖，然后与一个大管径的水管连接。多亏了英国物理学家约翰·斯诺（John Snow）对1854年霍乱疫情的研究， 我们现在知道，为了避免疾病，我们需要去除水中的两类污染物：（1）如土壤、树叶、鱼的排泄物等；（2）多种细菌和寄生物。其方法是，在通风口快速释放氯气杀死水藻和细菌，然后将其转化成颗粒，第二步则是将所有的残骸清除掉。
清除残骸有一种普通的方法：加入明矾和其他凝结剂。一旦浸入水中，明矾分子有吸引颗粒的电荷。这个过程被称为絮凝作用，从而产生絮凝体。
工程师为水的通过创造了一个大型的、安静的沉淀区域。这给了絮凝体充足的沉淀时间。然后水流过一个大型的过滤器，像游泳池中的砂滤器，但是尺寸大得多。这些过滤器将过滤出所有残留的颗粒、寄生物和大量细菌。最后一步是消毒。目前有三种技术比较受欢迎：氯、臭氧、紫外线。有些人不喜欢氯的气味，但是它的优势是可以一直待在水中，流入水管，而且一旦进入家中，它很容易被过滤掉。对给水处理的研究引导人们找到了如何将可能被污染的原材料从饮用水中分离出来的方法，比如海水淡化。■