Historia de la tecnología

Durante la mayor parte del Paleolítico —la mayor parte de la Edad de Piedra— todos los humanos vivían con herramientas limitadas y pocos asentamientos permanentes. Las primeras tecnologías importantes estaban ligadas a la supervivencia, la caza y la preparación de alimentos. Las herramientas y armas de piedra, el fuego y la vestimenta fueron los principales avances tecnológicos de este periodo.

Los ancestros humanos han estado usando piedra y otras herramientas desde mucho antes de la aparición del Homo sapiens hace aproximadamente 300.000 años. ^{[ 18 ]} La evidencia directa más antigua del uso de herramientas se encontró en Etiopía dentro del Gran Valle del Rift , que data de  hace 2,5 millones de años. ^{[ 19 ]} Los primeros métodos de fabricación de herramientas de piedra , conocidos como la "industria" olduvayense , datan de  hace al menos 2,3 millones de años. ^{[ 20 ]} Esta era del uso de herramientas de piedra se llama Paleolítico , o "Edad de Piedra Antigua", y abarca toda la historia humana hasta el desarrollo de la agricultura hace aproximadamente 12.000 años.

Para fabricar una herramienta de piedra, se golpeaba un núcleo de piedra dura con propiedades de lascado específicas (como el sílex ) con un percutor . Este lascado producía bordes afilados que podían usarse como herramientas, principalmente en forma de hachas o raspadores . ^{[ 21 ]} Estas herramientas ayudaron enormemente a los primeros humanos en su estilo de vida de cazadores-recolectores a realizar diversas tareas, como descuartizar cadáveres (y romper huesos para obtener la médula ); cortar leña; abrir nueces; despellejar animales para obtener su piel, e incluso fabricar otras herramientas con materiales más blandos como hueso y madera. ^{[ 22 ]}

Las primeras herramientas de piedra eran irrelevantes, poco más que rocas fracturadas. En la era achelense , que comenzó hace aproximadamente 1,65  millones de años, surgieron métodos para trabajar estas piedras y darles formas específicas, como las hachas de mano . Esta primera Edad de Piedra se conoce como el Paleolítico Inferior .

El Paleolítico Medio , hace aproximadamente 300.000 años, vio la introducción de la técnica del núcleo preparado , en la que se podían producir rápidamente múltiples láminas a partir de una sola piedra de núcleo. ^{[ 21 ]} El Paleolítico Superior , que comenzó hace aproximadamente 40.000 años, vio la introducción del lascado por presión , en el que se podía utilizar un punzón de madera, hueso o asta para dar forma a una piedra con gran precisión. ^{[ 23 ]}

El final de la última Edad de Hielo, hace unos 10.000 años, se considera el punto final del Paleolítico Superior y el comienzo del Epipaleolítico / Mesolítico . La tecnología mesolítica incluía el uso de microlitos como herramientas de piedra compuestas, junto con herramientas de madera, hueso y asta.

El Neolítico , periodo en el que se desarrollaron los rudimentos de la tecnología agrícola, es la última etapa de la Edad de Piedra. Durante este periodo, se fabricaban herramientas de piedra pulida a partir de diversas rocas duras como el sílex , el jade , la jadeíta y la piedra verde , principalmente mediante la explotación de afloramientos como canteras. Posteriormente, se empezaron a extraer las rocas valiosas excavando túneles subterráneos, lo que supuso los primeros pasos en la tecnología minera. Las hachas pulidas se utilizaban para la tala de bosques y el establecimiento de cultivos, y eran tan eficaces que se siguieron utilizando incluso después de la aparición del bronce y el hierro. Estas hachas de piedra se empleaban junto con otras herramientas de piedra, como proyectiles , cuchillos y raspadores , así como herramientas hechas de materiales orgánicos como madera, hueso y asta. ^{[ 24 ]}

Las culturas de la Edad de Piedra desarrollaron la música y participaron en guerras organizadas . Los humanos de la Edad de Piedra desarrollaron la tecnología de canoas con balancín aptas para el océano , lo que propició migraciones a través del archipiélago malayo , a través del océano Índico hasta Madagascar y también a través del océano Pacífico, lo que requirió conocimientos de las corrientes oceánicas, los patrones climáticos, la navegación y la navegación astronómica .

Aunque las culturas paleolíticas no dejaron registros escritos, el cambio de la vida nómada al asentamiento y la agricultura se puede inferir a partir de diversas evidencias arqueológicas. Estas evidencias incluyen herramientas antiguas, ^{[ 25 ]} pinturas rupestres y otras manifestaciones artísticas prehistóricas , como la Venus de Willendorf . Los restos humanos también proporcionan evidencia directa, tanto a través del examen de huesos como del estudio de momias . Científicos e historiadores han extraído importantes conclusiones sobre los estilos de vida y las culturas de diversos pueblos prehistóricos, especialmente sobre su tecnología.

El cobre metálico se encuentra en la superficie de los depósitos de mineral de cobre erosionados, y el cobre se utilizaba antes de que se conociera la fundición de cobre. Se cree que la fundición de cobre se originó cuando la tecnología de los hornos de cerámica permitió alcanzar temperaturas suficientemente altas. ^{[ 26 ]} La concentración de varios elementos, como el arsénico, aumenta con la profundidad en los depósitos de mineral de cobre, y la fundición de estos minerales produce bronce arsenical , que puede endurecerse lo suficiente como para ser apto para la fabricación de herramientas. ^{[ 26 ]}

El bronce es una aleación de cobre con estaño; este último se encuentra en relativamente pocos yacimientos a nivel mundial, lo que hizo que transcurriera mucho tiempo antes de que el bronce de estaño verdadero se generalizara. (Véase: Fuentes y comercio de estaño en la antigüedad ). El bronce representó un gran avance con respecto a la piedra como material para la fabricación de herramientas, tanto por sus propiedades mecánicas, como la resistencia y la ductilidad, como porque podía fundirse en moldes para crear objetos de formas intrincadas. El bronce impulsó significativamente la tecnología de construcción naval con mejores herramientas y clavos de bronce. Los clavos de bronce reemplazaron el antiguo método de unir las tablas del casco con una cuerda que pasaba a través de agujeros perforados. ^{[ 27 ]} Mejores barcos permitieron el comercio a larga distancia y el avance de la civilización.

Esta tendencia tecnológica aparentemente comenzó en el Creciente Fértil y se extendió con el tiempo. Estos avances no fueron, ni son, universales. El sistema de las tres edades no describe con precisión la historia tecnológica de los grupos fuera de Eurasia , y no se aplica en absoluto al caso de algunas poblaciones aisladas, como el pueblo Spinifex , los sentineleses y diversas tribus amazónicas, que aún utilizan tecnología de la Edad de Piedra y no han desarrollado tecnología agrícola ni metalúrgica. Estas aldeas conservan costumbres tradicionales frente a la modernidad global, mostrando una notable resistencia al rápido avance tecnológico.

Antes del desarrollo de la fundición de hierro, el único hierro que se obtenía provenía de meteoritos, que generalmente se identifican por su contenido de níquel. El hierro meteórico era escaso y valioso, pero a veces se utilizaba para fabricar herramientas y otros utensilios, como anzuelos.

La Edad del Hierro supuso la adopción de la tecnología de fundición del hierro . Esta tecnología generalmente reemplazó al bronce y permitió la producción de herramientas más resistentes, ligeras y económicas que sus equivalentes de bronce. Las materias primas para producir hierro, como el mineral y la piedra caliza, son mucho más abundantes que el cobre y, sobre todo, el estaño. Por consiguiente, el hierro se producía en numerosas regiones.

No era posible fabricar acero ni hierro puro en masa debido a las altas temperaturas requeridas. Los hornos podían alcanzar la temperatura de fusión, pero aún no se habían desarrollado los crisoles y moldes necesarios para la fundición y el moldeo. El acero podía producirse forjando hierro fundido para reducir el contenido de carbono de forma relativamente controlada, pero el acero producido por este método no era homogéneo. En muchas culturas euroasiáticas, la Edad del Hierro representó el último gran paso antes del desarrollo de la escritura, aunque esto no fue así en todas.

En Europa, se construyeron grandes castros como refugios en tiempos de guerra o como asentamientos permanentes. En algunos casos, se ampliaron los castros preexistentes de la Edad del Bronce. El ritmo de desmonte de tierras, gracias a la mayor eficacia de las hachas de hierro, aumentó, lo que proporcionó más tierras de cultivo para sustentar a la creciente población.

Mesopotamia (actual Irak) y sus pueblos ( sumerios , acadios , asirios y babilonios ) habitaron ciudades desde aproximadamente el 4000 a.  C. ^{[ 28 ]} y desarrollaron una arquitectura sofisticada en adobe y piedra ^{[ 29 ]} , incluyendo el uso del arco verdadero . Las murallas de Babilonia eran tan imponentes que fueron consideradas una de las Maravillas del Mundo . Desarrollaron extensos sistemas hidráulicos: canales para el transporte y el riego en el sur aluvial y sistemas de captación que se extendían por decenas de kilómetros en el norte montañoso. Sus palacios contaban con sofisticados sistemas de drenaje ^{[ 30 ] .}

La escritura se inventó en Mesopotamia, utilizando la escritura cuneiforme . Se conservan numerosos registros en tablillas de arcilla e inscripciones en piedra. ^{[ 14 ]} Estas civilizaciones fueron pioneras en la adopción de tecnologías del bronce, que emplearon para herramientas, armas y estatuas monumentales. Hacia el año 1200  a. C., podían fundir objetos de 5 m de largo en una sola pieza.

Varias de las seis máquinas simples clásicas fueron inventadas en Mesopotamia. ^{[ 31 ]} A los mesopotámicos se les atribuye la invención de la rueda. El mecanismo de rueda y eje apareció por primera vez con el torno de alfarero , inventado en Mesopotamia (actual Irak) durante el V milenio a. C. ^{[ 32 ]} Esto condujo a la invención del vehículo con ruedas en Mesopotamia durante los primeros del IV milenio a. C. Las representaciones de carros con ruedas encontradas en pictogramas de tablillas de arcilla en el distrito de Eanna de Uruk están fechadas entre 3700 y 3500 a. C. ^{[ 33 ]} La palanca se usó en el dispositivo de elevación de agua shadoof , la primera máquina grúa , que apareció en Mesopotamia alrededor del 3000 a. C., ^{[ 34 ]} y luego en la tecnología del antiguo Egipto alrededor del 2000 a. C. ^{[ 35 ]} La evidencia más antigua de poleas se remonta a Mesopotamia a principios del II milenio a. C. ^{[ 36 ]}

El tornillo , la última de las máquinas simples en ser inventada, ^{[ 37 ]} apareció por primera vez en Mesopotamia durante el período neoasirio (911-609 a. C.). ^{[ 36 ]} El rey asirio Senaquerib (704-681  a. C.) afirma haber inventado compuertas automáticas y haber sido el primero en usar bombas de tornillo de agua , de hasta 30 toneladas de peso, que se fundían usando moldes de arcilla de dos partes en lugar del proceso de « cera perdida ». ^{[ 30 ]} El acueducto de Jerwan (c. 688  a. C.) está hecho con arcos de piedra y revestido con hormigón impermeable. ^{[ 38 ]}

Los diarios astronómicos babilónicos abarcaron 800 años. Permitieron a astrónomos meticulosos trazar los movimientos de los planetas y predecir eclipses. ^{[ 39 ]}

La evidencia más antigua de ruedas de agua y molinos de agua se remonta al antiguo Cercano Oriente en el siglo IV a. C., ^{[ 40 ]} específicamente en el Imperio Persa antes del 350  a. C., en las regiones de Mesopotamia (Irak) y Persia (Irán). ^{[ 41 ]} Este uso pionero de la energía hidráulica constituyó la primera fuerza motriz ideada por el hombre que no dependía de la fuerza muscular (aparte de la vela ).

Los egipcios , conocidos por construir pirámides siglos antes de la llegada de las herramientas modernas, inventaron y utilizaron muchas máquinas simples, como la rampa , para facilitar la construcción. Historiadores y arqueólogos han encontrado evidencia de que las pirámides se construyeron utilizando tres de las Seis Máquinas Simples , de las cuales se basan todas las máquinas. Estas máquinas son el plano inclinado , la cuña y la palanca , que permitieron a los antiguos egipcios mover millones de bloques de piedra caliza que pesaban aproximadamente 3,5 toneladas (7000 libras) cada uno para crear estructuras como la Gran Pirámide de Giza , que tiene 147 metros (481 pies) de altura. ^{[ 42 ]}

También fabricaban un soporte de escritura similar al papel a partir del papiro , que, según Joshua Mark, es la base del papel moderno. El papiro es una planta (Cyperus papyrus) que crecía en abundancia en el delta egipcio y en todo el valle del río Nilo en la antigüedad. Los trabajadores del campo recolectaban el papiro y lo llevaban a los centros de procesamiento, donde lo cortaban en tiras finas. Luego, las tiras se colocaban una al lado de la otra y se cubrían con resina vegetal. Una segunda capa de tiras se colocaba perpendicular a la primera, y luego ambas se prensaban juntas hasta que la hoja se secaba. Finalmente, las hojas se unían para formar un rollo, que posteriormente se utilizaba para escribir. ^{[ 43 ]}

La sociedad egipcia realizó importantes avances durante los periodos dinásticos en diversas áreas tecnológicas. Según Hossam Elanzeery, fueron la primera civilización en utilizar dispositivos para medir el tiempo, como relojes de sol, relojes de sombra y obeliscos. Aprovecharon con éxito sus conocimientos de astronomía para crear un modelo de calendario que aún se utiliza hoy en día. Desarrollaron tecnología de construcción naval que les permitió pasar de embarcaciones de papiro a barcos de madera de cedro, además de ser pioneros en el uso de armazones de cuerda y timones montados en la proa. Los egipcios también utilizaron sus conocimientos de anatomía para sentar las bases de muchas técnicas médicas modernas y practicar la forma más antigua conocida de neurociencia. Elanzeery afirma asimismo que emplearon matemáticas avanzadas, como lo demuestra la construcción de las pirámides. ^{[ 44 ]}

Los antiguos egipcios también fueron pioneros en muchas tecnologías alimentarias que constituyen la base del procesamiento moderno de alimentos. Basándose en pinturas y relieves hallados en tumbas, así como en artefactos arqueológicos, investigadores como Paul T. Nicholson creen que los antiguos egipcios establecieron prácticas agrícolas sistemáticas, procesaron cereales, elaboraron cerveza y hornearon pan, procesaron carne, practicaron la viticultura y sentaron las bases de la producción moderna de vino, además de crear condimentos para complementar, conservar y enmascarar los sabores de sus alimentos. ^{[ 45 ]}

La civilización del valle del Indo , situada en una región rica en recursos (en el actual Pakistán y el noroeste de la India), destaca por su uso temprano de la planificación urbana, las tecnologías de saneamiento y la fontanería. ^{[ 46 ]} La construcción y la arquitectura del valle del Indo, denominadas « Vaastu Shastra », sugieren un profundo conocimiento de la ingeniería de materiales, la hidrología y el saneamiento.

Los chinos realizaron muchos descubrimientos y desarrollos pioneros. Las principales contribuciones tecnológicas de China incluyen la forma más antigua conocida del código binario y la secuenciación epigenética, ^{[ 47 ] [ 48 ]} los primeros detectores sismológicos , fósforos , papel, rotor de helicóptero , mapa en relieve , la bomba de pistón de doble acción, hierro fundido , fuelles de alto horno accionados por agua , el arado de hierro , la sembradora de múltiples tubos , la carretilla, el paracaídas, la brújula , el timón , la ballesta , el carro que apunta al sur y la pólvora. China también desarrolló la perforación de pozos profundos, que utilizó para extraer salmuera para la producción de sal. Algunos de estos pozos, que alcanzaban los 900 metros de profundidad, producían gas natural utilizado para evaporar la salmuera. ^{[ 49 ]}

Otros descubrimientos e inventos chinos del período medieval incluyen la impresión con bloques , la imprenta de tipos móviles , la pintura fosforescente, la transmisión por cadena sin fin y el mecanismo de escape del reloj. El cohete de combustible sólido se inventó en China alrededor de 1150, casi 200 años después de la invención de la pólvora (que actuaba como combustible del cohete). Décadas antes de la era de los descubrimientos occidentales, los emperadores chinos de la dinastía Ming también enviaron grandes flotas en viajes marítimos, algunos de los cuales llegaron a África.

El período helenístico de la historia mediterránea comenzó en el siglo IV a. C. con las conquistas de Alejandro Magno , que dieron lugar al surgimiento de una civilización helenística que representaba una síntesis de las culturas griega y del Cercano Oriente en la región del Mediterráneo oriental , incluyendo los Balcanes , el Levante y Egipto . ^{[ 50 ]} Con el Egipto ptolemaico como su centro intelectual y el griego como lengua franca, la civilización helenística incluía a eruditos e ingenieros griegos , egipcios , judíos, persas y fenicios que escribían en griego. ^{[ 51 ]}

Los ingenieros helenísticos del Mediterráneo oriental fueron responsables de numerosos inventos y mejoras en la tecnología existente. El período helenístico presenció un notable avance tecnológico, impulsado por un clima de apertura a nuevas ideas, el florecimiento de una filosofía mecanicista y el establecimiento de la Biblioteca de Alejandría en el Egipto ptolemaico , así como su estrecha relación con el museo adyacente . A diferencia de los inventores, generalmente anónimos, de épocas anteriores, mentes ingeniosas como Arquímedes , Filón de Bizancio , Herón , Ctesibio y Arquitas permanecen conocidas para la posteridad.

La agricultura antigua, como en cualquier período anterior a la era moderna, el modo principal de producción y subsistencia, y sus métodos de irrigación, se vieron considerablemente avanzados por la invención y la aplicación generalizada de varios dispositivos de elevación de agua previamente desconocidos, tales como la rueda hidráulica vertical , la rueda compartimentada, la turbina hidráulica , el tornillo de Arquímedes , la cadena de cangilones y la guirnalda de ollas, la bomba de presión , la bomba de succión , la bomba de pistón de doble acción y muy posiblemente la bomba de cadena . ^{[ 52 ]}

En música, el órgano de agua , inventado por Ctesibio y posteriormente perfeccionado, constituyó el primer ejemplo de instrumento de teclado. En la medición del tiempo, la introducción de la clepsidra de entrada y su mecanización mediante el dial y la aguja, la aplicación de un sistema de retroalimentación y el mecanismo de escape superaron con creces a la clepsidra de salida anterior.

Entre las innovaciones en tecnología mecánica se encontraba el engranaje de ángulo recto , de reciente invención, que resultaría especialmente importante para el funcionamiento de los dispositivos mecánicos. Los ingenieros helenísticos también diseñaron autómatas como tinteros suspendidos, lavabos automáticos y puertas, principalmente como juguetes, que, sin embargo, incorporaban nuevos mecanismos útiles como la leva y los cardanes .

El mecanismo de Anticitera , una especie de ordenador analógico que funciona con un engranaje diferencial , y el astrolabio demuestran un gran refinamiento en la ciencia astronómica.

En otros campos, las innovaciones de la antigua Grecia incluyen la catapulta y la ballesta gastraphetes en la guerra, la fundición de bronce hueco en metalurgia, la dioptra para la topografía, en infraestructura el faro , la calefacción central , un túnel excavado desde ambos extremos mediante cálculos científicos y la vía fluvial . En el transporte, se lograron grandes avances con la invención del cabrestante y el odómetro .

Otras técnicas y elementos de reciente creación fueron las escaleras de caracol , la transmisión por cadena , los calibradores deslizantes y las duchas.

El Imperio Romano se expandió desde Italia por toda la región mediterránea entre el siglo I a. C. y el siglo I d. C. Sus provincias más avanzadas y económicamente productivas fuera de Italia fueron las provincias romanas orientales en los Balcanes , Asia Menor , Egipto y el Levante , siendo el Egipto romano en particular la provincia romana más rica fuera de Italia. ^{[ 53 ] [ 54 ]}

El Imperio Romano desarrolló una agricultura intensiva y sofisticada, amplió la tecnología existente de la metalurgia del hierro, creó leyes que regulaban la propiedad individual, perfeccionó la tecnología de la cantería, la construcción de carreteras (superada solo en el siglo XIX), la ingeniería militar, la ingeniería civil, el hilado y el tejido, y diversas máquinas como la segadora gala , que contribuyeron a aumentar la productividad en muchos sectores de la economía romana. Los ingenieros romanos fueron los primeros en construir arcos monumentales, anfiteatros , acueductos , termas públicas , puentes de arco , puertos , embalses y presas, bóvedas y cúpulas a gran escala en todo su Imperio. Entre los inventos romanos más notables se encuentran el libro (Códice) , el soplado de vidrio y el hormigón. Debido a que Roma se ubicaba en una península volcánica con arena que contenía granos cristalinos adecuados, el hormigón que formularon los romanos era especialmente duradero. Algunos de sus edificios han perdurado hasta nuestros días, después de 2000 años.

En el Egipto romano, el inventor Herón de Alejandría fue el primero en experimentar con un dispositivo mecánico impulsado por el viento (véase la rueda de viento de Herón ) e incluso creó el primer dispositivo impulsado por vapor (el eolípilo ), abriendo nuevas posibilidades para aprovechar las fuerzas naturales. También ideó una máquina expendedora . Sin embargo, sus inventos eran principalmente juguetes, más que máquinas prácticas.

Las habilidades de ingeniería de los incas y los mayas eran extraordinarias, incluso para los estándares actuales. Un ejemplo de esta ingeniería excepcional es el uso de piezas que pesan más de una tonelada en sus construcciones de piedra, colocadas de tal manera que ni siquiera una hoja de cuchillo cabe en las grietas. Las aldeas incas utilizaban canales de irrigación y sistemas de drenaje , lo que hacía que la agricultura fuera muy eficiente. Si bien algunos afirman que los incas fueron los primeros inventores de la hidroponía , su tecnología agrícola seguía basándose en el suelo, aunque de forma avanzada.

Aunque la civilización maya no incorporó la metalurgia ni la tecnología de la rueda a su arquitectura, desarrollaron complejos sistemas de escritura y astronomía, así como obras escultóricas en piedra y sílex. Al igual que los incas, los mayas también dominaban tecnologías agrícolas y de construcción bastante avanzadas. Además, los mayas fueron responsables de la creación del primer sistema de agua a presión en Mesoamérica, ubicado en el sitio arqueológico de Palenque . ^{[ 55 ]}

La principal contribución del dominio azteca fue un sistema de comunicación entre las ciudades conquistadas y el uso generalizado de la ingeniosa tecnología agrícola de las chinampas . En Mesoamérica , sin animales de tiro para el transporte (ni, por consiguiente, vehículos con ruedas), los caminos se diseñaron para viajar a pie, al igual que en las civilizaciones inca y maya. Los aztecas, posteriormente a los mayas, heredaron muchas de las tecnologías y avances intelectuales de sus predecesores: los olmecas (véase Inventos e innovaciones de los nativos americanos ).

Los califatos musulmanes unificaron vastas regiones que anteriormente habían comerciado poco entre sí, incluyendo Oriente Medio, el norte de África, Asia Central, la península ibérica y partes del subcontinente indio . El mundo musulmán heredó la ciencia y la tecnología de imperios anteriores en la región, como el mesopotámico, el egipcio, el persa, el helenístico y el romano, y el árabe reemplazó al siríaco, el persa y el griego como lengua franca. Se produjeron avances significativos en la región durante la Edad de Oro del Islam (siglos VIII-XVI).

La Revolución Agrícola Árabe tuvo lugar durante este período. Fue una transformación de la agricultura entre los siglos VIII y XIII en la región islámica del Viejo Mundo . La economía establecida por comerciantes árabes y otros musulmanes en todo el Viejo Mundo permitió la difusión de numerosos cultivos y técnicas agrícolas por todo el mundo islámico, así como la adaptación de cultivos y técnicas de y a regiones fuera de él. ^{[ 57 ]} Se lograron avances en la ganadería , el riego y la agricultura, con la ayuda de nuevas tecnologías como el molino de viento . Estos cambios hicieron que la agricultura fuera mucho más productiva, lo que impulsó el crecimiento demográfico, la urbanización y una mayor estratificación social.

Los ingenieros musulmanes del mundo islámico hicieron un uso extensivo de la energía hidroeléctrica , así como de la energía mareomotriz y eólica . ^{[ 58 ]} combustibles fósiles como el petróleo y grandes complejos fabriles ( tiraz en árabe). ^{[ 59 ]} En el mundo islámico se empleaban diversos molinos industriales, como batanes , molinos harineros , descascaradoras , aserraderos , astilleros navales , molinos de estampación , acerías y molinos de mareas . Para el siglo XI, todas las provincias del mundo islámico contaban con estos molinos industriales en funcionamiento. [ 60 ] Los ingenieros musulmanes también emplearon turbinas hidráulicas y ^{engranajes en molinos} y máquinas de elevación de agua, y fueron pioneros en el uso de presas como fuente de energía hidráulica, utilizadas para proporcionar energía adicional a molinos de agua y máquinas de elevación de agua. ^{[ 61 ]} Muchas de estas tecnologías se transfirieron a la Europa medieval. ^{[ 62 ]}

Las máquinas impulsadas por el viento que se usaban para moler grano y bombear agua, el molino de viento y la bomba de viento , aparecieron por primera vez en lo que hoy son Irán , Afganistán y Pakistán en el siglo IX. ^{[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]} Se usaban para moler granos y extraer agua, y se usaban en las industrias de molienda de granos y caña de azúcar. ^{[ 67 ]} Los molinos de azúcar aparecieron por primera vez en el mundo islámico medieval . ^{[ 68 ]} Inicialmente eran impulsados ​​por molinos de agua, y luego por molinos de viento desde los siglos IX y X en lo que hoy son Afganistán , Pakistán e Irán . ^{[ 69 ]} Cultivos como las almendras y los cítricos fueron llevados a Europa a través de Al-Ándalus , y el cultivo de azúcar se adoptó gradualmente en toda Europa. Los comerciantes árabes dominaron el comercio en el Océano Índico hasta la llegada de los portugueses en el siglo XVI.

El mundo musulmán adoptó la fabricación de papel de China. ^{[ 60 ]} Las primeras fábricas de papel aparecieron en Bagdad durante la época abasí , entre 794 y 795. ^{[ 70 ]} El conocimiento de la pólvora también se transmitió desde China a través de países predominantemente islámicos, ^{[ 71 ]} donde se desarrollaron fórmulas para el nitrato de potasio puro. ^{[ 72 ] [ 73 ]}

La rueca se inventó en el mundo islámico a principios del siglo XI. ^{[ 74 ]} Posteriormente se adoptó ampliamente en Europa, donde se adaptó a la máquina de hilar , un dispositivo clave durante la Revolución Industrial . ^{[ 75 ]} El cigüeñal fue inventado por Al-Jazari en 1206, ^{[ 76 ] [ 77 ]} y es fundamental para la maquinaria moderna, como la máquina de vapor , el motor de combustión interna y los controles automáticos . ^{[ 78 ] [ 79 ]} El árbol de levas también fue descrito por primera vez por Al-Jazari en 1206. ^{[ 80 ]}

Las primeras máquinas programables también se inventaron en el mundo musulmán. El primer secuenciador musical , un instrumento musical programable , fue un flautista automático inventado por los hermanos Banu Musa y descrito en su Libro de Dispositivos Ingeniosos en el siglo IX. ^{[ 81 ] [ 82 ]} En 1206, Al-Jazari inventó autómatas / robots programables . Describió cuatro músicos autómatas , incluyendo dos percusionistas operados por una caja de ritmos programable , cada uno capaz de tocar diferentes ritmos y patrones de batería. ^{[ 83 ]} El reloj del castillo , un reloj astronómico mecánico accionado por agua inventado por Al-Jazari, fue una de las primeras computadoras analógicas programables . ^{[ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]}

En el Imperio Otomano , Taqi ad-Din Muhammad ibn Ma'ruf inventó en 1551 una turbina de vapor de impulso práctica en el Egipto otomano . Describió un método para hacer girar un asador mediante un chorro de vapor que actuaba sobre paletas giratorias alrededor de la periferia de una rueda. Conocido como gato de vapor , un dispositivo similar para hacer girar un asador fue descrito posteriormente por John Wilkins en 1648. ^{[ 87 ] [ 88 ]}

Si bien la tecnología medieval se ha representado durante mucho tiempo como un retroceso en la evolución de la tecnología occidental, una generación de medievalistas (como la historiadora de la ciencia estadounidense Lynn White ) destacó, a partir de la década de 1940, el carácter innovador de muchas técnicas medievales. Entre las auténticas contribuciones medievales se incluyen, por ejemplo, los relojes mecánicos , las gafas y los molinos de viento verticales . El ingenio medieval también se manifestó en la invención de objetos aparentemente insignificantes como la marca de agua y el botón funcional . En navegación, la introducción de los timones de pivote y bisagra , las velas latinas , la brújula seca , la herradura y el astrolabio sentó las bases de la posterior Era de los Descubrimientos .

También se produjeron avances significativos en la tecnología militar con el desarrollo de la armadura de placas , las ballestas de acero y los cañones . La Edad Media es quizás más conocida por su patrimonio arquitectónico: mientras que la invención de la bóveda de crucería y el arco apuntado dio origen al imponente estilo gótico , las omnipresentes fortificaciones medievales le otorgaron a la época el título casi proverbial de la «era de los castillos».

La fabricación de papel , una tecnología china del siglo II, se extendió a Oriente Medio cuando un grupo de fabricantes de papel chinos fue capturado en el siglo VIII. ^{[ 89 ]} La tecnología de fabricación de papel se propagó a Europa con la conquista omeya de Hispania . ^{[ 90 ]} En el siglo XII se estableció una fábrica de papel en Sicilia. En Europa, la fibra para hacer pulpa para la fabricación de papel se obtenía de trapos de lino y algodón. Lynn Townsend White Jr. atribuyó a la rueca el aumento del suministro de trapos, lo que condujo a un papel barato, un factor que influyó en el desarrollo de la imprenta. ^{[ 91 ]}

Antes del desarrollo de la ingeniería moderna, las matemáticas eran utilizadas por artesanos y obreros, como molineros , relojeros, fabricantes de instrumentos y topógrafos. Aparte de estas profesiones, no se creía que las universidades tuvieran mucha importancia práctica para la tecnología. ^{[ 92 ] : 32}

Una referencia estándar sobre el estado de las artes mecánicas durante el Renacimiento es el tratado de ingeniería minera De re metallica (1556), que también contiene secciones sobre geología, minería y química. De re metallica fue la referencia estándar de química durante los siguientes 180 años. ^{[ 92 ]} Entre los dispositivos mecánicos accionados por agua que se utilizaban estaban los molinos de estampación de mineral , los martillos de forja, los fuelles de soplado y las bombas de succión.

Debido a la fundición de cañones, el alto horno se generalizó en Francia a mediados del siglo XV. En China, el alto horno se utilizaba desde el siglo IV a. C. ^{[ 26 ] [ 93 ]}

La invención de la imprenta de tipos móviles de metal fundido , cuyo mecanismo de prensado se adaptó de una prensa de tornillo para aceitunas (c. 1441), provocó un enorme aumento en el número de libros y de títulos publicados. ^{[ 15 ]} Los tipos móviles de cerámica se habían utilizado en China durante algunos siglos y la impresión con bloques de madera se remontaba aún más atrás. ^{[ 94 ]}

Esta época se caracteriza por avances técnicos tan profundos como la perspectiva lineal , las cúpulas de doble capa y las fortalezas de bastiones . Los cuadernos de los artistas e ingenieros renacentistas, como Taccola y Leonardo da Vinci, ofrecen una visión profunda de la tecnología mecánica entonces conocida y aplicada. Arquitectos e ingenieros se inspiraron en las estructuras de la Antigua Roma , y ​​hombres como Brunelleschi crearon la gran cúpula de la Catedral de Florencia como resultado. Se le concedió una de las primeras patentes jamás otorgadas para proteger una ingeniosa grúa que diseñó para elevar las grandes piedras de mampostería hasta la cima de la estructura. La tecnología militar se desarrolló rápidamente con el uso generalizado de la ballesta y una artillería cada vez más potente , ya que las ciudades-estado de Italia solían estar en conflicto entre sí. Familias poderosas como los Médici fueron importantes mecenas de las artes y las ciencias. La ciencia renacentista dio origen a la Revolución Científica ; la ciencia y la tecnología iniciaron un ciclo de progreso mutuo.

Un barco de vela mejorado, la nau o carraca , hizo posible la Era de los Descubrimientos con la colonización europea de América , personificada por la Nueva Atlántida de Francis Bacon . Pioneros como Vasco da Gama , Cabral , Magallanes y Cristóbal Colón exploraron el mundo en busca de nuevas rutas comerciales para sus mercancías y contactos con África, India y China para acortar el viaje en comparación con las rutas terrestres tradicionales. Crearon nuevos mapas y cartas náuticas que permitieron a los marineros explorar más lejos con mayor confianza. Sin embargo, la navegación era generalmente difícil debido al problema de la longitud y la ausencia de cronómetros precisos . Las potencias europeas redescubrieron la idea del código civil , que se había perdido desde la época de los antiguos griegos.

El telar de medias , inventado en 1598, aumentó la cantidad de nudos por minuto de una tejedora de 100 a 1000. ^{[ 95 ]}

Las minas se volvían cada vez más profundas y su drenaje resultaba costoso con bombas de cubo y cadena accionadas por caballos y bombas de pistón de madera. Algunas minas utilizaban hasta 500 caballos. Las bombas accionadas por caballos fueron reemplazadas por la bomba de vapor Savery (1698) y la máquina de vapor Newcomen (1712). ^{[ 96 ]}