A máquina atmosférica de Newcomen já esgotava água de minas inglesas desde 1712, mas desperdiçava calor ao resfriar e aquecer o mesmo cilindro a cada ciclo. Watt, instrumentista da Universidade de Glasgow, percebeu o desperdício ao consertar um modelo de demonstração. A solução foi separar a condensação: o cilindro permanecia quente enquanto o vapor se condensava noutro recipiente.
Invenções da Revolução Industrial
Máquinas que tiraram a produção da oficina doméstica e colocaram o ritmo da fábrica no centro da economia.
A Revolução Industrial não começou com uma única máquina. Começou quando a Grã-Bretanha do século XVIII reuniu carvão barato, crédito, canais e um mercado de tecidos disposto a pagar por volume. A oficina doméstica, em que a família fiava e tecia no ritmo da luz do dia, cedeu lugar a um sistema que media o trabalho em turnos, fusos e cavalos-vapor. Energia, organização e escala mudaram juntas: o que antes dependia de queda d'água ou de músculo passou a ser concentrado sob um teto.
Essa transformação se espalhou de forma irregular. Bélgica, França, Estados Unidos e, mais tarde, Alemanha e Japão adaptaram as mesmas soluções a minas, portos e ferrovias próprios. O algodão inglês dependia de fibra americana; o ferro britânico alimentava trilhos em outros continentes. O que se inventava não era apenas um aparelho, e sim um sistema — energia concentrada, peças intercambiáveis e um novo relógio social.
Na década de 1760, os teares ingleses já consumiam mais fio do que as rocas domésticas conseguiam entregar. Hargreaves, carpinteiro e tecelão de Lancashire, montou um quadro com várias fusos acionados por uma só roda e uma barra que estirava a mecha. A jenny cabia numa casa e podia ser operada por uma pessoa, inclusive crianças, o que explica sua difusão rápida — e a hostilidade de fiandeiros que temiam perder o ganha-pão.
Cartwright era clérigo, não tecelão. Visitou as fábricas de Arkwright e concluiu que, se a fiação já era mecânica, a tecelagem também poderia ser. Patenteou em 1785 um tear movido por força hidráulica ou a vapor, ainda tosco, barulhento e sujeito a quebrar o fio. Os primeiros modelos fracassaram comercialmente, e o inventor quase faliu.
Lyon vivia da seda e de padrões complexos que exigiam um ajudante puxando cordéis a cada passada. O trabalho era lento, caro e sujeito a erro. Jacquard reuniu ideias anteriores de Bouchon, Falcon e Vaucanson num anexo que se encaixava no tear existente: uma cadeia de cartões perfurados decidia quais fios do urdume subiam.
O algodão de fibra curta do sul dos Estados Unidos grudava na semente. Limpar à mão rendia tão pouco que a cultura parecia condenada diante do algodão de fibra longa do litoral. Whitney, recém-chegado à Geórgia, montou em 1793 um tambor com dentes que puxavam a fibra através de uma grelha estreita demais para a semente.
Antes de Maudslay, o torneiro apoiava o cinzel com as mãos. A peça saía boa ou ruim conforme o pulso, e dois parafusos do mesmo nome raramente coincidiam. Trabalhando para Bramah e depois em oficina própria, o mecânico londrino rigidificou o torno: fuso de avanço, carro deslizante e ferramentas fixas numa estrutura de ferro.
Murdoch, engenheiro da Boulton & Watt, destilou carvão em Redruth, na Cornualha, e iluminou a própria casa por volta de 1792. A ideia não era nova — já se queimavam gases de forno —, mas ele a tornou estável o bastante para uso doméstico e industrial. Em 1805–1807, a Soho Foundry e depois ruas de Londres receberam bicos de gás.
Bramah já era conhecido pela fechadura quase inviolável quando aplicou o princípio de Pascal a um problema prático: obter forças enormes sem alavancas descomunais. A patente de 1795 descrevia dois cilindros comunicantes. Maudslay, então empregado na oficina, ajudou a vedar os êmbolos com colar de couro, detalhe que tornou a prensa utilizável.
A eclusa de câmara é mais antiga que a Revolução Industrial — há exemplos medievais na China, na Itália e nos Países Baixos. O que o século XVIII britânico e continental fez foi torná-la espinha dorsal de uma rede. Engenheiros como James Brindley, John Smeaton e, no continente, equipes francesas e flamengas encadearam dezenas de câmaras para vencer o relevo sem corredeiras.
O ferro-gusa saía do alto-forno rico em carbono, quebradiço demais para trilhos, chapas e muitas peças de máquina. A forja tradicional refinava pouco e lento. Cort, financista e mestre de forja em Hampshire, patenteou em 1784 um processo em duas partes: pudlar o metal num forno de reverberação aquecido a carvão mineral e depois laminá-lo em cilindros.
Watt desconfiava da alta pressão: caldeiras da época estouravam, e sua patente do condensador monopolizava o motor de baixa pressão. Trevithick, engenheiro da Cornualha, apostou no contrário. Por volta de 1800 passou a construir motores compactos que usavam a expansão do vapor quente, não o vácuo do condensador.
Arkwright, barbeiro e comerciante de perucas tornado industrial, patenteou em 1769 um contínuo de fiar com cilindros que estiravam a mecha antes da torção. A máquina pedia mais força que uma roda de fiar humana: a água do rio passou a ser o motor. Em Cromford, no Derbyshire, ele montou um dos primeiros complexos fabril têxteis reconhecíveis — turnos, portões, alojamentos, disciplina.