壹、英國姓氏(愛迪生)
第二，科學家
托馬斯·阿爾瓦·愛迪生是世界聞名的美國電工和發明家。除了在留聲機、電燈、電話、電報和電影方面的發明和貢獻，他在采礦、建築和化學工業方面也有許多著名的創造和見解。愛迪生壹生大約有2000項發明，為人類文明進步做出了巨大貢獻。
愛迪生出生於1847年2月11日，美國中西部的俄亥俄州米蘭市。我父親是荷蘭人的後裔，我母親是小學教師，是蘇格蘭人的後裔。愛迪生7歲時，父親在瓷磚生意上賠了錢，舉家搬到密歇根州休倫北郊的格拉提奧特堡。搬到這裏不久，愛迪生患了猩紅熱，病了很久。人們認為這種疾病是他耳聾的原因。愛迪生8歲上學，但只學了3個月，就被老師斥為“低能兒”，並被踢出學校。從此，他的母親就是他的“導師”。由於他母親良好的教育方法，他對閱讀產生了濃厚的興趣。他不僅博覽群書，而且壹目十行。八歲時，他閱讀了英國文藝復興時期最重要的劇作家莎士比亞和狄更斯的作品，以及許多重要的歷史書籍。到九歲時，他可以很快地閱讀困難的書籍，如帕克的自然和實驗哲學。10歲的時候，他熱愛化學。11歲時，他實驗了他的第壹封電報。為了賺錢購買化學品和設備，他開始工作。在12歲時，他得到了壹份在火車上賣報紙的工作，往返於休倫港和密歇根州底特律之間。在賣報紙的同時，他還經營水果和蔬菜。每當他有空的時候，他就去圖書館看書。他買了壹臺舊印刷機，開始出版自己的周刊《先驅報》。該周刊的第壹期是在火車上印刷的。他用賺來的錢在行李車上建立了壹個化學實驗室。不幸的是，壹旦壹種化學品著火，他和他的設備都被拋出車外。還有壹次，當愛迪生試圖登上壹列貨運列車時，壹名列車員揪住他的耳朵，幫他上了車。這壹行動導致愛迪生終身失聰。
1862年8月，愛迪生以大無畏的英雄氣概，在火車軌道上救出了壹個即將死去的男孩。孩子的父親對此心存感激，但因為沒錢獎勵，願意教他電報技術。從此，愛迪生與這個神秘的電新世界結下了不解之緣，踏上了科學之旅。
1863年，愛迪生在鐵路幹線斯特拉特福德樞紐站擔任電信操作員。從1864到1867，我在中西部各地做報務員，過著類似流浪的生活。足跡包括斯特拉特福德、阿德裏安、韋恩堡、印第安納波利斯、辛辛那提、納什維爾、田納西、孟菲斯、路易斯維爾、休倫等地。
1868年，愛迪生作為壹名電報員來到波士頓。同年，他獲得了第壹項發明專利。這是壹個自動記錄票數的裝置。愛迪生認為這個裝置可以加快國會的工作速度，而且會很受歡迎。然而，壹名國會議員告訴他，他們無意加快議程，有時投票緩慢是出於政治需要。從此，愛迪生決定再也不做任何人們不需要的發明。
6月初1869，他來紐約找工作。當他在經紀人辦公室等待傳喚時，壹臺電報壞了。愛迪生是那裏唯壹會修理電報機的人，所以他得到了壹份比他預想的更好的工作。65438年6月+10月，他和Pop成立了“Pop-Edison公司”，專門從事電氣工程的科學儀器。在這裏，他發明了“愛迪生萬能印刷機”。他把這臺印刷機獻給了華爾街壹家大公司的經理。他想收5000美元，但他沒有勇氣說出來。於是他讓經理給個價，經理給了4萬塊錢。
愛迪生用這筆錢在新澤西州紐瓦克的沃德街建了壹家工廠，專門制造各種電機。他工作了壹整夜。他培養了許多能幹的助手，同時，他碰巧遇到了勤奮的瑪麗，他未來的第壹位新娘。在紐瓦克，他發明了蠟紙和油印機。從1872年到1875年，愛迪生先後發明了二極和四極電報，並幫助他人制造了世界上第壹臺英文打字機。
1876年春天，愛迪生再次搬到新澤西州的門洛帕克。他在這裏建造了第壹個“發明工廠”，這“標誌著集體研究的開始”。1877年，愛迪生改進了貝爾發明的電話，並投入實際使用。他還發明了他最喜歡的項目之壹——留聲機。電話和電報“是拓展人類感官功能的壹場革命”；留聲機是改變人們生活的三大發明之壹。"從發明的想象來看，這是他極其重大的發明成就."這時，人們稱他為“門羅公園的魔術師”。
愛迪生發明留聲機時，經過無數次失敗，終於在電燈研究方面取得了突破。1879，10年10月22日，愛迪生點燃了第壹盞具有廣泛實用價值的電燈。為了延長燈絲的壽命，他又嘗試了6000多種纖維材料，找到了壹種新的發光體——日本竹絲，可以持續1000小時以上，達到了經久耐用的目的。在某種程度上，這項發明是愛迪生壹生的巔峰。然後，他創造了壹個供電系統，使遠處的燈從中央電站配電，這是壹項重大的技術成就。
他在純科學上的第壹個發現出現在1883。在測試電燈時，他觀察到了他稱之為愛迪生效應的現象:在點亮的燈泡中，電荷通過空間從熱燈絲到冷板。愛迪生在1884為這壹發現申請了專利，但沒有進壹步研究。附近的科學家利用愛迪生效應發展了電子工業，尤其是無線電和電視。
愛迪生試圖為眼睛做留聲機為耳朵做的事情，電影攝影機就在這裏誕生了。他使用喬治·希斯曼新發明的壹片賽璐珞膠片，拍攝了壹系列照片，並快速、連續地投射到幕布上，創造出運動的錯覺。他在1889和1891的實驗室裏第壹次實驗電影。1903年，他的公司制作了第壹部故事片《火車大劫案》。愛迪生為電影工業的建立和標準化做了很多工作。
愛迪生在1887年把實驗室搬到西橙後，創辦了許多商業公司，制造產品，推廣他的各種發明。這些公司後來合並成愛迪生通用電氣公司，後來被稱為通用電氣公司。此後，他的興趣轉向了熒光、礦石搗碎機、鐵的磁分離、蓄電池和鐵路信號裝置。
第壹次世界大戰期間，他研制了魚雷裝置、噴火器和水下潛望鏡。
1929 10 21，在電燈發明50周年之際，人們為愛迪生舉行了盛大的慶祝活動，德國的愛因斯坦、法國的居裏夫人等著名科學家紛紛向他表示祝賀。不幸的是，在這次慶祝會上，愛迪生在進行答辯時，突然因為過度興奮暈倒了。從那以後，他的健康每況愈下。1931年10月18這位為人類做出巨大貢獻的科學家因病去世，享年84歲。
愛迪生的文化水平極低，但他對人類的貢獻卻如此之大。這裏的秘密是什麽？除了好奇心，他還有壹種自己去實驗的本能，那就是擁有超越常人的無限精力和勇氣去努力。當有人稱愛迪生為“天才”時，他解釋說:“天才是百分之壹的靈感加百分之九十九的汗水。”他在“發明工廠”裏組織了許多不同專業的人，包括65，438+000多名科學家、工程師、技術人員和工人。愛迪生的許多重大發明都是靠集體的力量取得成功的。他的成就主要歸功於他的勤奮、創造力和集體力量。此外，他的妻子也起了很重要的作用。
愛迪生發明的年表；
1868 10 6月11發明了“投票計數器”，獲得了他人生中的第壹項專利權。
1869 10與朋友共同創辦“Pop-Edison公司”。
1870年，他發明了萬能印刷機，授予專利權，獲得4萬美元。在紐約建立自己的制造工廠。
1872—1876發明了電動畫電報機、自動記錄電報機法、雙四電報機法，並制造了蠟紙碳電阻器。
1875發明了聲學分析共鳴器。
1876年，在新澤西州門洛帕克建立了壹個實驗室——第壹個工業研究實驗室。這是現代“研究群體”概念的創立。發明碳棒麥克風。申請自動電報機專利。
1877年，貝爾發明的電話在門羅公園改進並投入實際使用。獲得穿刺筆、氣動手寫筆、普通手寫筆三項專利。8月20日，他發明了留聲機，這被證明是愛迪生最喜歡的項目。
1878愛迪生聲稱解決了電燈照明問題。皇家學會舉辦了壹次留聲機展覽。改進留聲機，設計麥克風、擴音器、空中揚聲器、聲音引擎、調音引擎、微量熱計、味覺測試器等。2009年2月65438+9日，他獲得了留聲機專利。7月，我和賓夕法尼亞大學的帕克教授壹起去懷俄明州觀測日全食，用他發明的溫度計測量太陽周圍的溫度。8月，我回到門羅公園，重新從事科研實驗。英國批準了愛迪生的“錄音機”專利申請。九月參觀康涅狄格州的威廉華萊士。開始研究電燈的發明。65438年10月5日提交了鉑絲“電燈”專利申請。
1879—1880歷經千辛萬苦發明了高阻白熾燈。改進的發電機。設計新的電流分配方法、電路排列和計算方法。發明電燈架和開關。發明了磁選礦石的方法。
1879年8月30日，愛迪生和貝爾在薩拉托加溪的市政廳演示了他們的電話裝置，愛迪生的電話在比貝爾壹目了然。10 10月21日，發明了壹種高電阻白熾燈，連續點亮40小時。165438+10月1申請了碳絲燈專利。65438+2月21紐約快報報道了愛迪生的白熾燈。65438+2008年2月25日，來自紐約的3000名遊客在門洛帕克觀看了壹場公共電燈表演。
1880研究直升機。獲得電燈發明專利。制成磁性礦石篩。65438年10月28日提出“輸配電系統”專利。18年2月，斯克裏普月刊發表了《愛迪生的電燈》壹文，正式發表了電燈的發明。5月，首艘由電燈照明的“哥倫比亞”號船試航成功。
紐約愛迪生電力照明公司成立於65438年2月。
1881紐約第五大道總部成立。在紐約建立壹家白熾燈工廠。設立發電機、地下電線和電燈零件制造商。在門羅公園測試電車。
1882發明了現在的三線配電系統。專利申請141。第壹家中央工廠於9月4日成立。65438+2月底，美國各地建立了150多個小電站。
1885年5月23日申請了無線電報專利。
1887—1890改進了圓柱形留聲機，在留聲機上獲得了80多項專利。從事制造和銷售留聲機、唱片和發聲機器。
1888年，發明了留聲機。
1889參加巴黎百年博覽會。發明了多種電氣化鐵路。完成電影機器。
1890—1899設計大型碎石機和研磨機。我在奧格登礦親自指揮用新方法大規模開發鐵礦。
1891年，他發明了“愛迪生選礦機”，開始了自己的采礦事業。獲得“移動式電影放映機”專利。5月20日，第壹個成功的電影鏡子在新澤西州西奧蘭治的愛迪生實驗室向公眾展示。
1893年，世界上第壹個電影“工作室”在愛迪生實驗室的院子裏建成。
1894 4月14紐約第壹家可移動電影放映機影院開業。
1896年4月23日，該片在紐約科斯特-拜爾音樂廳首次公映，受到大眾的熱烈歡迎。
1902年使用新型電池進行車輛動力測試，行程5000英裏，壹次充電可行駛100英裏，成功。
1903愛迪生的公司制作了第壹部故事片《火車大劫案》。
1909用了十年，電池的研究終於成功了。發傳真電報。獲得了生料機、細磨機、長窯的設計專利。
1910—1914在不損壞唱片和鉆石唱片的情況下完成圓盤留聲機。完成有聲電影機。
“光盤記錄”發明於1910年。
1912發明了“會說話的電影”。發展成了留聲機。
1914-1915發明了碳酸的綜合制造方法，將留聲機和提詞機合二為壹，作為提詞機，讓壹方的電話自動記錄另壹方的發言。自制苯、靛藍油等。
1915-1918年完成39項發明，其中最著名的是魚雷機械裝置、噴火器和水下潛望鏡。
1927完成了壹個長記錄。
1928成功從雜草中提取橡膠。
1931年10月18日，愛迪生在西奧蘭治去世，享年84歲。1931年10月21日，美國各地熄燈以示哀悼。
愛迪生壹生發明了1000種機器。
瓦特
詹姆斯·瓦特(詹姆斯·瓦特，1736 65438+10月19-1865438+8月19)
簡介
詹姆斯·瓦特是英國著名的發明家，也是工業革命時期的重要人物。皇家學會會員和法國科學院外籍研究員。他對當時已經出現的蒸汽機原始樣機進行了壹系列重大改進，發明了單缸單作用和單缸雙作用蒸汽機，提高了蒸汽機的熱效率和運行可靠性，為當時社會生產力的發展做出了突出貢獻。他改進了蒸汽機，發明了氣壓計和氣動錘。後人為了紀念他，將功率的單位稱為瓦特，常以符號“W”表示。瓦特是國際單位制中功率和輻射通量的計量單位，常用符號“W”表示。
瓦特1736 65438+10月19出生於英國格拉斯哥。童年時，瓦特在壹所文法學校學習，但他沒有受到系統的教育。瓦特在他父親工作的工廠裏學到了很多關於機械制造的知識，後來他在倫敦的壹家鐘表店當了學徒。1763年，瓦特去格拉斯大學修理教學儀器。在大學裏，他經常和教授討論理論和技術問題。1781年，瓦特制成了從兩側推動活塞的雙作用蒸汽機。1785年，他還因對蒸汽機的改進做出巨大貢獻而當選為英國皇家學會會員。1865438+2009年8月25日，瓦特在伯明翰附近的希斯菲爾德去世。
在瓦特的訃告中，他稱贊了自己發明的蒸汽機:
“它武裝了人類，讓弱小的雙手變得強大無限，提升了人類處理壹切問題的大腦。它為機械動力在未來創造奇跡奠定了堅實的基礎，並將對後代的勞動給予幫助和回報。”
壹生
第壹，喜歡提問的孩子。
瓦特1736出生在英國格拉斯哥附近的壹個小鎮。他的祖父曾經是壹名教師，教授數學、測量和導航，他的父親曾經是壹名造船技師。後來，我管理造船和建築，做過儀器制造商和商人，也曾擔任過小鎮的地方行政官。聽說，瓦特從小隨父親學習各種手藝。他心靈手巧，從小就接觸和學習了很多技術知識，養成了獨立思考和探索奧秘的興趣和習慣。他的家庭環境對日後攀登技術高峰起到了壹定的作用。
瓦特從小體弱多病，但到了上學年齡仍不能上學。過了上學年齡幾年後，他來到鎮上的學校學習。在學校，他不喜歡和小朋友玩，只喜歡壹個人打坐。關於他的童年，有壹個眾所周知的傳說:有壹天，小瓦特看見家裏壹壺水開了，蒸汽使鍋蓋跳了起來。這壹普遍現象引起了他的極大興趣。他目不轉睛地盯著跳動的蓋子和冒出來的蒸汽，苦苦思索著這個謎。我已經看了壹個多小時了。因為瓦特經常長時間默默觀察許多陌生的、未知的現象，所以人們說他是個“懶小子”。事實上，正是這種好奇心和精神，引領他探索世界的奧秘，攀登科學的高峰。
13歲開始對幾何感興趣，15歲讀完了《幾何原理》這麽難的書。後來他進了文法學校，數學成績特別優秀。由於身體不好，他沒畢業就輟學了。但他堅持在家自學天文、化學、物理、解剖學，自學了幾門外語。瓦特在17歲時成為格拉斯哥壹家鐘表店的學徒。他在業余時間努力學習，進壹步掌握了許多科技原理。當學徒的時候，他曾經開始制造技術要求很高的圓規和經緯儀。21歲，來到格拉斯哥大學做教具實驗員，負責修理和制造儀器。那時他對壹些先進的機械技術更加熟悉了。工作之余，他還埋頭讀書，經常虛心向老師同學求教，提高了自己的科學理論水平。
第二，促進全世界的發明
人類對蒸汽的認識和利用經歷了壹個漫長的歷史過程。早在公元前二世紀，古希臘人就利用蒸汽噴射制成了反動式發動機。1690年，法國人博比首先發明了第壹臺活塞式蒸汽機，但他未能使之成為實用的蒸汽機。1698年，英國技師塞萊斯發明了壹種實用的無活塞蒸汽機。這種機器被用於礦山，被稱為“礦山之友”。但由於當時材料和技術的限制，無法普及。後來經過改進，直到公元18世紀，英國鐵匠紐科門才制造出第壹臺能將熱能轉化為機械能的原始蒸汽機。這種機器結合了巴機和塞萊斯機的優點，不需要高壓蒸汽就可以排水，效率也大大提高。但這種蒸汽機結構不合理，耗煤量大，活塞只能做往復運動，不能做旋轉運動，所以熱效率低。
隨著工業的發展，對新動力的需求日益突出，推動了蒸汽機的進壹步改進。從65438年到60年代，英國工程師斯米頓開始研究和改進紐科門蒸汽機。他測量了當時100多種蒸汽機的部件和效率，並將所得數據進行了對比分析。斯米頓本人並沒有對蒸汽機的結構進行任何改進，但他積累的數據為改進蒸汽機提供了便利。與此同時，瓦特開始研究和改進蒸汽機。
當瓦特在大學裏修理儀器時，學校曾經給他修理壹臺舊的紐科門蒸汽機。他根據格拉斯哥大學布萊克教授提出的潛熱和比熱理論，通過大量的實驗和分析，深入研究了老式蒸汽機，找出了老式機器效率低的主要原因:除了漏汽散熱造成的熱量浪費外，主要缺陷是每沖程用冷水冷卻壹次汽缸，消耗了大量的熱量，使大部分蒸汽得不到有效利用。針對這壹缺陷，瓦特提出了降低蒸汽消耗、提高熱機效率的兩項措施:壹是為了使汽缸始終保持蒸汽的必要溫度，需要在汽缸外加隔熱套或通入蒸汽或用其他方法加熱汽缸；第二，做功後的蒸汽盡快冷卻液化成水，這個過程要在缸外進行。所以必須設置獨立於氣缸的冷凝器，機械傳動也要改進。他決心自己造壹臺新的蒸汽機來改進舊機器的缺點。
瓦特自己籌集資金，租了地下室，買了必要的設備，反復實驗，經歷了無數次挫折和失敗。在工人的幫助下，他終於發明了與氣缸分離的冷凝器，解決了制造精密氣缸和活塞的工藝難題。與此同時，他通過采取用油潤滑活塞和在汽缸外增加隔熱層等措施，制造了單作用蒸汽機。繼續實驗後，1782年，發明了連桿、飛輪、離心調速器的雙作用蒸汽機，制成了新型實用蒸汽機。在這種雙作用蒸汽機中，閥門的安裝使得活塞可以被蒸汽的壓力向前和向後推動。在連桿和飛輪的幫助下，活塞的直線運動轉變為圓周運動。為了保持蒸汽機勻速運轉，他在進汽閥上連接了壹個離心調速器，自動調節進汽量。這個裝置是技術上最早使用的自動控制器。他設計了壹個與汽缸分離的冷凝器，將高溫蒸汽導出汽缸並冷卻，使主汽缸保持壹定的溫度。與此同時，他提高了氣缸的精度，使活塞和閥門光滑而緊密。從而與紐科門蒸汽機相比大大提高了熱效率和可靠性。由於這種蒸汽機將往復直線運動變為連續勻速圓周運動，可以通過傳動裝置帶動壹切機器運轉，成為可以廣泛應用於工業和交通運輸的“萬能動力機”。這種高效的蒸汽機很快取代了老式蒸汽機，並很快被各個工業部門所采用。從此，動力機、傳動機械和工作裝置成為機器生產和工業現代化的核心。
到19的30年代，蒸汽機被廣泛應用於紡織、冶金、煤礦、運輸等部門，很快引發了壹場技術革命。美國人富爾頓發明了壹艘以瓦特蒸汽機為動力的船。英國人斯蒂芬森發明了以瓦特蒸汽機為動力的火車。瓦特的蒸汽機成為真正的國際性發明，有力地推動了18世紀歐洲的工業革命，將世界工業推向了“蒸汽時代”。
第三，名垂青史的天才發明家
1784年4月，英國政府授予瓦特制造蒸汽機的專利證書。馬克思曾評論說:瓦特的偉大天才表現在他所獲得的專利的說明書中。他沒有把他的蒸汽機描述為壹項特殊用途的發明，而是壹種廣泛應用於大型工業的發動機。
瓦特在英國和歐洲大陸的學術界和科學界享有崇高的地位。他於1784年成為愛丁堡皇家學會會員，於1785年成為倫敦皇家學會會員。1808年成為法國學士院院士，1814年當選法國科學院八位外籍院士之壹。各國科學界公認，瓦特是其中最著名的壹位。
因為這樣壹個劃時代的偉大發明，瓦特壹下子從壹個身無分文的小人物變成了名利雙收的偉人。他在11年拿到了76000英鎊的專利稅。為了保護自己的專利，晚年的他顯得有些學院派。他經常向法院起訴，阻止和壓制別人的發明，甚至禁止他的助手用蒸汽做實驗來啟動四輪車。這是壹個科學家的悲劇，也是他所處的時代和社會在他身上留下的烙印。盡管如此，他仍然是壹個偉大的發明家。20多年來，他致力於蒸汽機的發明。人民永遠不會忘記他對科學技術和社會進步的巨大貢獻。
1819，84歲的瓦特在家中安詳辭世。他生前為人類的科學事業做出了傑出貢獻，全世界人民都懷念他。1824年，在他逝世五周年的時候，倫敦的公眾在著名的威斯敏斯特教堂為他豎立了壹座紀念碑。瓦特壹生刻苦學習，孜孜不倦地獻身於科學事業。在前人成果的基礎上，他發明了蒸汽機，為人類科技發展做出了劃時代的貢獻。為了紀念偉大的發明家瓦特，常用的功率單位被命名為瓦特，或簡稱瓦特。他的名字將永遠銘刻在人類的歷史上。
瓦特和蒸汽機
瓦特對蒸汽機的最初想法
1764年，學校讓瓦特修理壹臺紐蓋特蒸汽機。在修理過程中，瓦特熟悉了蒸汽機的結構和原理，發現了這種蒸汽機的兩大缺點:活塞動作不連續且緩慢；蒸汽利用率低，浪費原材料。後來，瓦特開始思考改進的方法。直到1765年春天，在壹次散步中，瓦特想到，既然紐科門蒸汽機熱效率低是由汽缸內的蒸汽凝結造成的，為什麽不讓蒸汽在汽缸外凝結呢？瓦特想出了使用獨立冷凝器的最初想法。
產生這個想法後，瓦特在同年設計了壹臺帶有獨立冷凝器的蒸汽機。根據設計，冷凝器和氣缸之間有壹個調節閥，這樣它們可以連接和分離。這樣作功後的蒸汽就可以引入缸外的冷凝器，在缸內產生同樣的真空，從而避免了缸在冷卻和加熱過程中的熱量消耗。根據瓦特的理論，這種新型蒸汽機的熱效率將是紐科門蒸汽機的三倍。從理論上講，瓦特的帶分離器冷凝器的蒸汽機明顯優於紐科門的蒸汽機。但是，把理論的東西變成實際的東西，把圖紙上的蒸汽機變成真正的蒸汽機，還有很長的路要走。瓦特辛辛苦苦造了幾臺蒸汽機，效果都不如紐科門的蒸汽機，甚至到處漏風，無法啟動。盡管昂貴的實驗使他負債累累，但他在困難面前沒有退縮，繼續進行實驗。當布萊克知道瓦特的目標和困難處境後，他把瓦特介紹給了壹個非常富有的朋友——化學技師羅巴克。那時，羅巴克是壹個非常富有的企業家。他在蘇格蘭的卡隆開辦了第壹家大型煉鐵廠。盡管那時羅巴克已年近50，但他仍然對科技新發明充滿熱情。他對當時才三十多歲的瓦特的新裝置非常贊賞，當即與瓦特簽約，贊助瓦特試制新蒸汽機。
從1766開始，在三年多的時間裏，瓦特克服了材料和工藝上的困難，終於在1769做出了第壹臺樣機。同年，瓦特因發明冷凝器而獲得了他在革新紐科門蒸汽機過程中的第壹項專利。雖然第壹臺帶冷凝器的蒸汽機試制成功，但與紐科門蒸汽機相比，除了熱效率得到顯著提高外，在作為動力機器帶動其他工作機器的性能方面並沒有實質性的進步。也就是說，瓦特的蒸汽機仍然不能作為真正的動力機。
蒸汽機的銷售
因為瓦特的蒸汽機還不理想，市場不廣。當瓦特繼續探索的時候，羅巴克自己也瀕臨破產，他把瓦特介紹給了他的朋友、工程師兼企業家博爾頓，這樣瓦特就可以得到贊助繼續他的研發。博爾頓四十多歲時是壹名能幹的工程師和企業家。他對瓦特的創新精神表示贊賞，並願意贊助瓦特。博爾頓經常參加社交活動，他是當時伯明翰著名科學社團“滿月社”的主要成員之壹。這個社團的大部分參與者都是當地的科學家、工程師、學者和科學愛好者。經過博爾頓的介紹，瓦特也加入了滿月社。在滿月社的活動中，瓦特更多地了解了當時人們關註的氣體化學和熱化學，為他後來參與水的化學成分的爭論奠定了基礎。更重要的是，滿月社的活動使瓦特進壹步增長了科學知識，活躍了他的科學思想。
瓦特自與波頓合作以來，在資金、設備、材料等方面都得到了大力支持。瓦特還生產了兩臺帶有獨立冷凝器的蒸汽機，但這兩臺蒸汽機因為沒有顯著的改進而沒有得到社會的重視。這兩臺蒸汽機耗資巨大，以至於博爾頓瀕臨破產，但他仍然慷慨資助瓦特。在他的支持下，瓦特堅持不懈地繼續他的研究。自從1769年試制出帶分離式冷凝器的蒸汽機樣機後，瓦特就看出熱效率低並不是他的蒸汽機的主要缺點，而根本的局限性在於活塞只能做往復直線運動。1781年，瓦特還在參加滿月社的活動。也許在聚會上，成員們提到了當年天文學家赫歇爾發現的天王星和行星圍繞太陽的圓周運動啟發了他。也許是鐘裏齒輪的圓周運動給了他靈感。他想到，通過把活塞的往復直線運動轉變為圓周旋轉運動，可以把動力傳遞給任何工作機器。同年，他又研制出壹套名為“太陽與行星”的齒輪聯動裝置，最終將活塞的往復直線運動轉化為齒輪的旋轉運動。為了增加車軸旋轉軸的慣性，使圓周運動更加均勻，瓦特還在車軸上安裝了壹個火飛輪。由於對傳統機制的這壹偉大創新，瓦特的蒸汽機真正成為了可以驅動壹切的動力機。1781年底，瓦特獲得了發明齒輪拉桿機械聯動裝置的第二項專利。
因為這種蒸汽機裝有車軸和飛輪，所以在將活塞的往復直線運動轉化為車軸的旋轉運動時，蒸汽機消耗了大量的能量。這樣蒸汽機的效率不是很高，功率也不是很大。為了進壹步提高蒸汽機的效率，增加蒸汽機的效率，瓦特在發明了齒輪聯動裝置後，對汽缸本身進行了研究。他發現，雖然他把紐科門蒸汽機的內冷凝改為外冷凝，蒸汽機的熱效率顯著提高，但他的蒸汽機中蒸汽驅動活塞的沖程過程與紐科門蒸汽機並無不同。兩種蒸汽都是單壹運動，從壹端進入，從另壹端出來。他想，如果蒸汽能從兩端進出，就能推動活塞上下運動。那麽，他的效率可以翻倍。1782，瓦特按此設定。