Inventores e inventos de la revolución industrial

La Revolución Industrial (1750–1900) cambió para siempre la forma en que vivían y trabajaban las personas en Europa y Estados Unidos. Estos inventores y sus creaciones estuvieron a la vanguardia de una nueva sociedad.

1.Girar y entrelazar

La creación de las siguientes máquinas ingeniosas hizo posible la producción en masa de hilos e hilados de algodón y lana de alta calidad y ayudó a transformar a Gran Bretaña en el principal fabricante mundial de textiles en la segunda mitad del siglo XVIII.

La gira Jenny. Alrededor de 1764, James Hargreaves , un hilandero y tejedor pobre sin educación que vivía en Lancashire, Inglaterra, concibió un nuevo tipo de máquina de hilar que sacaría hilo de ocho husos simultáneamente en lugar de uno solo, como en la rueca tradicional . Según los informes, se le ocurrió la idea después de que su hija Jenny golpeara accidentalmente la rueca de la familia; el huso continuó girando incluso cuando la máquina yacía en el piso, sugiriéndole a Hargreaves que una sola rueda podría girar varios husillos a la vez. Obtuvo una patente para el spinning jenny en 1770.

El marco del agua. Llamada así porque funcionaba con una rueda hidráulica , el marco de agua, patentado en 1769 por Richard Arkwright , fue la primera máquina de hilar completamente automática y de funcionamiento continuo. Producía cantidades de hilo más fuertes y más grandes que el hilado Jenny. Debido a su tamaño y fuente de energía, el marco del agua no se podía alojar en las casas de los hilanderos, como lo habían sido las máquinas anteriores. En cambio, requería una ubicación en un gran edificio cerca de una corriente de rápido funcionamiento. Arkwright y sus socios construyeron varias fábricas de este tipo en las zonas montañosas de Gran Bretaña. Los hilanderos, incluidos los niños trabajadores, trabajaron en fábricas cada vez más grandes en lugar de en sus hogares.

La mula giratoria. Alrededor de 1779, Samuel Crompton inventó la mula giratoria, que diseñó combinando características de la jenny giratoria y el marco del agua. Su máquina era capaz de producir hilo fino y grueso e hizo posible que un solo operador trabajara más de 1,000 husos simultáneamente. Desafortunadamente, Crompton, siendo pobre, carecía del dinero para patentar su idea. Fue engañado por su invención por un grupo de fabricantes que le pagaron mucho menos de lo que habían prometido por el diseño. La mula giratoria finalmente se usó en cientos de fábricas en toda la industria textil británica.

2.El motor de vapor

Mediante su aplicación en la fabricación y como fuente de energía en barcos y locomotoras ferroviarias, la máquina de vapor aumentó la capacidad productiva de las fábricas y condujo a la gran expansión de las redes de transporte nacionales e internacionales en el siglo XIX.

La máquina de vapor de Watt. En Gran Bretaña, en el siglo XVII, se utilizaron máquinas de vapor primitivas para bombear agua de las minas. En 1765, el inventor escocés James Watt , basándose en mejoras anteriores, aumentó la eficiencia de los motores de bombeo de vapor al agregar un condensador separado, y en 1781 diseñó una máquina para rotar un eje en lugar de generar el movimiento hacia arriba y hacia abajo de una bomba. Con otras mejoras en la década de 1780, el motor de Watt se convirtió en una fuente de energía primaria en fábricas de papel, molinos harineros, fábricas de algodón, fábricas de hierro, destilerías, canales y obras hidráulicas, lo que convirtió a Watt en un hombre rico.

La locomotora de vapor. El ingeniero británico Richard Trevithick es generalmente reconocido como el inventor de la locomotora de ferrocarril de vapor (1803), una aplicación de la máquina de vapor que el propio Watt había descartado una vez como poco práctica. Trevithick también adaptó su motor para propulsar una barcaza al girar las ruedas de paletas y operar una draga. El motor de Trevithick, que generó mayor potencia que Watt al operar a presiones más altas, pronto se hizo común en aplicaciones industriales en Gran Bretaña, desplazando el diseño menos eficiente de Watt. La primera locomotora a vapor que transportaba pasajeros que pagaban fue la Activa (más tarde rebautizada como Locomoción ), diseñada por el ingeniero inglés George Stephenson., que hizo su primera carrera en 1825. Para una nueva línea de ferrocarril de pasajeros entre Liverpool y Manchester, completada en 1830, Stephenson y su hijo diseñaron el Rocket , que alcanzó una velocidad de 36 millas (58 km) por hora.

Barcos de vapor y barcos de vapor. Los barcos de vapor y otros barcos de vapor fueron pioneros en Francia, Gran Bretaña y Estados Unidos a fines del siglo XVIII y principios del XIX. El primer barco de vapor comercialmente exitoso, el North River Steamboat , diseñado por el ingeniero estadounidense Robert Fulton , viajó por el río Hudson desde la ciudad de Nueva York hasta Albany, Nueva York, en 1807 a una velocidad de aproximadamente 5 millas (8 km) por hora. Eventualmente, barcos de vapor cada vez más grandes entregaron carga y pasajeros a lo largo de cientos de millas de vías navegables interiores del este y centro de los Estados Unidos, especialmente el río Mississippi . El primer viaje transoceánico en emplear energía de vapor se completó en 1819 por la Sabana., un velero estadounidense con una paleta auxiliar de vapor. Navegó desde Savannah, Georgia, a Liverpool en poco más de 27 días, aunque su remo funcionó durante solo 85 horas del viaje. En la segunda mitad del siglo XIX, barcos de vapor cada vez más grandes y rápidos transportaban pasajeros, carga y correo a través del Atlántico Norte, un servicio denominado “el ferry del Atlántico”.

3.Aprovechando la electricidad

A principios del siglo XIX, los científicos en Europa y Estados Unidos exploraron la relación entre la electricidad y el magnetismo, y su investigación pronto condujo a aplicaciones prácticas de fenómenos electromagnéticos.

Generadores eléctricos y motores eléctricos. En las décadas de 1820 y 30, el científico británico Michael Faraday demostró experimentalmente que pasar una corriente eléctrica a través de una bobina de cable entre dos polos de un imán haría que la bobina girara, mientras que girar una bobina de cable entre dos polos de un imán generaría un corriente eléctrica en la bobina ( inducción electromagnética ). El primer fenómeno eventualmente se convirtió en la base del motor eléctrico , que convierte la energía eléctrica en energía mecánica, mientras que el segundo eventualmente se convirtió en la base del generador eléctrico., o dinamo, que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Aunque tanto los motores como los generadores experimentaron mejoras sustanciales a mediados del siglo XIX, su empleo práctico a gran escala dependió de la invención posterior de otras máquinas, a saber, trenes eléctricos e iluminación eléctrica.

Ferrocarriles eléctricos y tranvías. El primer ferrocarril eléctrico, destinado al uso en el transporte público urbano, fue demostrado por el ingeniero alemán Werner von Siemens en Berlín en 1879. A principios del siglo XX, los ferrocarriles eléctricos operaban dentro y entre varias ciudades importantes de Europa y Estados Unidos. La primera sección electrificada del sistema de metro de Londres , llamada el metro de Londres , comenzó a funcionar en 1890.

La lámpara incandescente. En 1878-1879, Joseph Wilson Swan en Inglaterra y más tarde Thomas Alva Edison en los Estados Unidos inventaron independientemente una práctica lámpara incandescente eléctrica., que produce luz continua calentando un filamento con una corriente eléctrica en el vacío (o cerca del vacío). Ambos inventores solicitaron patentes, y su disputa legal terminó solo después de que acordaron formar una compañía conjunta en 1883. Desde entonces, a Edison se le ha otorgado la mayor parte del crédito por la invención, porque también ideó las líneas eléctricas y otros equipos necesarios para una práctica Sistema de iluminación. Durante los siguientes 50 años, las lámparas incandescentes eléctricas reemplazaron gradualmente las lámparas de gas y queroseno como la forma principal de luz artificial en las zonas urbanas, aunque las lámparas de calle con luz de gas persistieron en Gran Bretaña hasta mediados del siglo XX.

4.El telégrafo y el teléfono.

Dos inventos del siglo XIX, el telégrafo eléctrico y el teléfono eléctrico , hicieron posible una comunicación instantánea confiable a grandes distancias por primera vez. Sus efectos en el comercio, la diplomacia, las operaciones militares, el periodismo y una miríada de aspectos de la vida cotidiana fueron casi inmediatos y demostraron ser duraderos.

El Telégrafo. Los primeros sistemas prácticos de telégrafo eléctrico se crearon casi simultáneamente en Gran Bretaña y Estados Unidos en 1837. En el dispositivo desarrollado por los inventores británicos William Fothergill Cooke y Charles Wheatstone , las agujas en una placa de montaje en un receptor apuntaban a letras o números específicos cuando la corriente eléctrica Pasó a través de cables conectados. El artista e inventor estadounidense Samuel FB Morse creó su propio telégrafo eléctrico y, más famoso, un código universal, conocido como Código Morse, que podría usarse en cualquier sistema de telegrafía. El código, que consiste en un conjunto de puntos simbólicos, guiones y espacios, pronto se adoptó (en forma modificada para acomodar los signos diacríticos) en todo el mundo. Una línea de telégrafo de demostración entre Washington, DC y Baltimore, Maryland, se completó en 1844. El primer mensaje enviado fue: “¡Qué ha hecho Dios!” Los cables de telégrafo se colocaron por primera vez en el Canal de la Mancha en 1851 y en el Océano Atlántico en 1858. En los Estados Unidos, la difusión de la comunicación telegráfica a través del crecimiento de compañías de telégrafos privados como Western Union ayudó al mantenimiento de la ley y el orden en los territorios occidentales. y el control del tráfico en los ferrocarriles. Además, permitió la transmisión de noticias nacionales e internacionales a través deservicios de cable como Associated Press . En 1896, el físico e inventor italiano Guglielmo Marconi perfeccionó un sistema de telegrafía inalámbrica ( radiotelegrafía ) que tuvo importantes aplicaciones militares en el siglo XX.

El telefono. En 1876, el científico estadounidense nacido en Escocia Alexander Graham Belldemostró con éxito el teléfono, que transmitía sonido, incluido el de la voz humana, por medio de una corriente eléctrica. El dispositivo de Bell constaba de dos conjuntos de láminas metálicas (membranas) y bobinas electromagnéticas. Las ondas de sonido producidas cerca de una membrana la hicieron vibrar a ciertas frecuencias, lo que indujo las corrientes correspondientes en la bobina electromagnética conectada a ella, y esas corrientes fluyeron a la otra bobina, lo que a su vez hizo que la otra membrana vibrara a las mismas frecuencias. reproduciendo las ondas de sonido originales. La primera “llamada telefónica” (transmisión eléctrica exitosa del habla humana inteligible) tuvo lugar entre dos salas del laboratorio de Bell en Boston el 10 de marzo de 1876, cuando Bell convocó a su asistente, Thomas Watson, con las famosas palabras que Bell transcribió en sus notas como “Sr. Watson, ven aquí, quiero verte. Inicialmente, el teléfono era una curiosidad o un juguete para los ricos, pero a mediados del siglo XX se había convertido en un instrumento doméstico común, miles de millones de los cuales estaban en uso en todo el mundo.

5.El motor de combustión interna y el automóvil.

Entre los inventos más-consecuentes de la revolución industrial a finales fueron el motor de combustión interna y, junto con él, el motor a gasolina de automóvil . El automóvil, que reemplazó el caballo y el carro en Europa y los Estados Unidos, ofreció una mayor libertad de viaje para la gente común, facilitó los vínculos comerciales entre las zonas urbanas y rurales, influyó en la planificación urbana y el crecimiento de las grandes ciudades, y contribuyó a la severa contaminación del aire. problemas de contaminación en zonas urbanas.

El motor de combustión interna. El motor de combustión interna genera trabajo a través de la combustión dentro del motor de una mezcla comprimida de oxidante (aire) y combustible, los productos gaseosos calientes de la combustión empujando contra las superficies móviles del motor, como un pistón o un rotor. El primer motor de combustión interna comercialmente exitoso, que utilizaba una mezcla de gas de carbón y aire, fue construido alrededor de 1859 por el inventor belga Étienne Lenoir . Inicialmente costoso de ejecutar e ineficiente, fue modificado significativamente en 1878 por el ingeniero alemán Nikolaus Otto, quien introdujo el ciclo de cuatro tiempos de inducción-compresión-disparo-escape. Debido a su mayor eficiencia, durabilidad y facilidad de uso, los motores a gas basados ​​en el diseño de Otto pronto reemplazaron a las máquinas de vapor en pequeñas aplicaciones industriales. El primer motor de combustión interna a gasolina, también basado en el diseño de cuatro tiempos de Otto, fue inventado por el ingeniero alemán Gottlieb Daimler en 1885. Poco después, a principios de la década de 1890, otro ingeniero alemán, Rudolf Diesel , construyó un motor de combustión interna. (el motor diesel ) que usaba petróleo pesado en lugar de gasolina y era más eficiente que el motor Otto. Fue ampliamente utilizado para impulsar locomotoras, maquinaria pesada y submarinos.

El automóvil. Debido a su eficiencia y peso ligero, el motor de gasolina era ideal para la locomoción de vehículos ligeros. La primera motocicleta y automóvil con motor de combustión interna fueron construidos por Daimler y Karl Benz , respectivamente, en 1885. En la década de 1890, una industria naciente en Europa continental y Estados Unidos producía automóviles cada vez más sofisticados para clientes en su mayoría ricos. Menos de 20 años después, el industrial estadounidense Henry Ford perfeccionó los métodos de fabricación en línea de ensamblaje para producir millones de automóviles (especialmente el Modelo T) y camiones ligeros anualmente. Las grandes economías de escala que logró hicieron que la propiedad de automóviles fuera asequible para los estadounidenses de ingresos medios, un avance importante en la historia del transporte.