哈格裏夫斯、阿克萊特和塞繆爾發明的機器都比較小,並且都是木製的。為了讓這些偉大的發明發揮更大的作用,還要滿足兩個要求——製作材料必須結實耐用,驅動力必須穩定可靠。經過英國人的努力,最終問題得到了解決。
鋼鐵是製造機器時非常好的材料,但是鋼鐵工業在18世紀還沒有形成規模。讓我們簡單地從頭回顧一下鋼鐵的曆史。就像其他很多元素一樣,鐵的曆史可以追溯到世界的開端,那時候地殼剛開始形成。在地球早期的千變萬化中,地勢低窪的沼澤地帶被茂密的森林所覆蓋,隨後森林腐爛變成了煤炭。含碳的水滲透土壤,把流經之地的鐵微粒都帶走。這些鐵微粒不斷地向更低的地方集中,沉積到了岩石的裂縫裏麵;雨水溶解石灰岩形成凹坑,並將攜帶的鐵沉積到這裏。這些鐵礦石隱秘地在那裏一待就是很多年,沒有人知道它們的存在。
我們不知道人們什麽時候第一次學會了使用鐵。因為鐵被混雜在石頭中,沒有很高的溫度是不能將它們提煉出來的。銅和錫的熔點相比於鐵要低很多,人們可能在學會了使用它們之後很久仍然沒有發現鐵。或許我們永遠也不知道是誰第一個發現了熔化鐵的方法。第一個鐵熔爐或許是這樣的:在一堆燃燒的木材上麵放一些鐵礦石,然後再用黏土將其封起來以保存熱量,並在黏土層的上方留一個孔方便排煙,下麵留一些孔讓空氣進來以保持木材在燃燒狀態。這樣一個熔爐工作幾天的回報就是幾磅鐵。
人們很早就知道通入更多空氣可以讓火的溫度更高。一開始,他們可能通過一個中空棍子做成的管子吹氣,但這樣太辛苦了,人們開始尋找更好的辦法,於是發明了風箱。最早的風箱是用羊皮縫成袋子,裏麵充滿空氣,再加上一個噴嘴和閥門,用它把空氣擠到火裏。通過這種既低效又辛苦的方法,早期的人們成功地得到了一些鐵。