趙昰在安排完這些工作后就開始著手帶著大學(xué)機械動力學(xué)院的師生一起研究各種機械動力，把后世的萬向節(jié)、軸承、單向軸承、齒輪、滑輪組的使用和今后廣泛用途，然后開始普及慣性原理和空氣壓力學(xué)，趙昰完全把自己腦海里所有后世關(guān)于物理，幾何方面的知識做了一些簡單的介紹，并且要求學(xué)院收集猛火油用蒸餾方法提煉高純度猛火油最好能提煉出后世的柴油就可以用來作為動力源頭。
趙昰為此專門帶著學(xué)生們用了幾天時間制作出了一個用木炭作為燃料的簡易蒸汽機，又把動力轉(zhuǎn)換機構(gòu)一起開發(fā)出來，為了試驗把一套設(shè)備裝在木質(zhì)船上，以蒸汽機作為動力驅(qū)動傳動機構(gòu)，動力最后傳輸?shù)胶喴椎穆菪龢希辉谒锫拈_始航行，和趙昰一起的學(xué)生看到這套動力機構(gòu)用木炭作為燃料產(chǎn)生的熱量驅(qū)動蒸汽機就能把力轉(zhuǎn)換到最后的居然把船只向前航行。
最重要的就是這個力量完全看不到衰減的趨勢，比傳統(tǒng)的畜力在持久性上要高出很多，趙昰解釋道：這是因為蒸汽機的密封性沒有做好，雖然現(xiàn)在有了橡膠但是工藝實在太落后橡膠的巨大潛力還沒有發(fā)掘出來，這個就需要科研組在這些原材料上大做文章，還有鋼鐵的疲勞度也不夠，這些鋼鐵還需要提煉，還有不能純鋼去做需要加入一些特殊金屬就能明顯提高鋼材質(zhì)量這些都需要大學(xué)師生共同的努力。
趙昰生石灰遇水加熱成為熟石灰加入適量的天然蘇打讓混合物沉淀后倒出里面的水在熱鍋中提純制出高純度燒堿，用來制作皮革，干燥和制作肥皂。
有了燒堿趙昰第一件事就是制作肥皂，把食堂餐廚垃圾里的油脂清理出來用大鍋熬制過程中加入燒堿進行皂化，最后凝固成為膏狀冷卻處理后被切成方塊，給大家試用后覺得比胰子清洗效果還要好，最重要的是成本低廉至于推廣工作趙昰就不參與了只是和帝國大學(xué)簽訂協(xié)議以后肥皂的銷售收入要分給皇室一部分。
其實趙昰還想用燒堿來制作鋁合金，可是電力到現(xiàn)在一點頭緒都沒有只能暫時作罷，他知道電力如果被發(fā)明出來將會徹底改變歷史進程搞不好出現(xiàn)什么不能控制的事情發(fā)生，所以暫時還沒有在電力學(xué)上做腦筋。
趙昰其實已經(jīng)很貪心了，蒸汽機的出現(xiàn)和柴油機的原理他都交給動力學(xué)院了，以這些師資力量相信很快就會研究出來，只是目前礙于橡膠工業(yè)的滯后還不能制作出耐用的橡膠密封材料而已，一旦這些東西制作出來到時候機械動力將會徹底取代畜力進入工業(yè)時代。
趙昰原本也想按照歷史進程慢慢來，可是大宋帝國控制的版圖不斷擴大，可是人口增長卻是需要漫長時間的，所以必須用一些簡單的動力機械代替人口不足的尷尬。
趙昰沒事的時候又改進犁，鎬，鐵鍬，鐵釬等農(nóng)業(yè)工具，隨著國家對金屬礦業(yè)不斷的發(fā)展，國家已經(jīng)開始出現(xiàn)鐵礦供過于求的局面為了平衡這一切政府便大力向農(nóng)業(yè)推進金屬工具，鼓勵飼養(yǎng)耕牛居民區(qū)內(nèi)所有耕牛不得擅自宰殺，如果有畜力損失都要上報當(dāng)?shù)卣畟浒浮?p> 這么一來把原本喜愛吃牛肉的趙昰為了做出表率徹底和牛肉斷絕關(guān)系了，既然牛肉不能吃那就發(fā)展大型養(yǎng)豬和養(yǎng)雞、鴨、鵝和羊的農(nóng)場。建立這些養(yǎng)殖場就需要專門的獸醫(yī)服務(wù)跟上，學(xué)校為此專門開展獸醫(yī)學(xué)，高純度酒精也被研制出來專門用來醫(yī)用消毒。
隨著工業(yè)基礎(chǔ)越來越好學(xué)校研制的鋼制密封罐也逐漸從軍事用途開始轉(zhuǎn)為民用，螺旋扣的用處越來越廣泛，學(xué)生們從螺旋口的接觸中發(fā)明了螺絲螺帽，用來緊固物件起到非常好的效果，趙昰在這個基礎(chǔ)上加了墊圈就把緊固的效果大大提高，為此學(xué)校專門設(shè)計了螺絲螺帽的標準，好用專門的工具來緊固和拆卸。
趙昰一下子把學(xué)校的師生帶入一個新的領(lǐng)域使得大量的新工具比如游標卡尺，三角尺，內(nèi)外徑千分尺，塞尺，萬能角度尺等被發(fā)明出來，為此帝國大學(xué)在古晉和坤甸開辦了技工學(xué)校專門培訓(xùn)沒有考上帝國大學(xué)的年輕人，給他們創(chuàng)造一技之長，從學(xué)校之外也能成為有用的人才。
學(xué)校里的研發(fā)熱情還是超出了趙昰的預(yù)料，很多小工具小發(fā)明都被弄了出來雖然有些東西不能馬上就派上用場，為此趙昰拽著研發(fā)部門的師生，用鉛筆畫出一些零件圖紙詳細標出了尺寸和規(guī)格，最后趙昰經(jīng)過三天的組裝終于搞出了第一臺腳踏式縫紉機，由于目前使用的五股棉線太粗使得縫制出來的衣服走線太明顯影響制作出來衣服的比較另類，最后在黃四娘的參與下把五股棉線改成兩股，因為縫紉機的走線均勻而且稠密使的兩股棉線質(zhì)量超出五股棉線質(zhì)量。
棉線的問題得到解決，縫紉機在黃四娘的建議下趙昰又做了些改進，原來腳踏板和縫紉機連接的地方是用皮帶制成，因為目前皮制品價格比較高不太適合推廣，最后更換成為麻繩帶動，就算時間長斷了也可以用戶也可以根據(jù)麻繩尺寸重新制作。
有了第一臺樣機趙昰把機器研發(fā)工作就交給了科研組，然后趙昰和黃四娘商議制衣規(guī)模化，最主要的是設(shè)計工作，目前市面上的服飾都比較老套，全部依靠手工縫制工作效率自然非常低下，有了縫紉機效率無疑會提高很多，但是縫紉機制衣的效率最終取決裁剪的功夫。于是趙昰又制作出專門用來裁剪的設(shè)備，裁剪主要就是一個平臺配合各式尺寸的儀器然后配以可以來回旋轉(zhuǎn)的刀片，一次可以裁剪十套衣服，這么一來一件衣服有了熟練的裁剪師父，做好衣服分塊工作最后操作縫紉機的工人只需要把這些部件拼湊在一起就可以了，有了縫紉機給制衣過程大大的簡化，如此一來一件成衣的成本取決于制衣的師傅一下子就降到只需要布匹，棉線和工人的薪水就可以了。
如此一來衣服的制衣成本將會大大降低，普通老百姓也就都能買得起成衣。其中最大的客戶應(yīng)該是來自軍方，按照帝國人民是身高比例尺寸以一百六十公分，一百七十公分為重點制作，一百八十公分和一百五十公分次之，如此一來就能保證軍隊軍需處有足夠的軍裝讓士兵們穿著。
黃四娘對趙昰的這個安排表示認可，趙昰最后和黃四娘商議后決定：成立帝國皇家制衣工廠，工廠主管由黃四娘擔(dān)任，前期組成兩百臺縫紉機，五十臺裁剪機和一千女工組成的工廠，制衣工廠實行兩班制，每班工作四個時辰，每個時辰休息一炷香的時間而且工廠還提供免費提供食物，普通工人工資五十吊還是月結(jié)，要知道正規(guī)軍隊的軍人工資才一百貫也就是一兩銀子，五十貫已經(jīng)能滿足一個家庭兩個月的正常開銷，對于只能在家里縫縫補補的女孩子來說能為家里掙回半兩銀子已經(jīng)是很高的報酬了。
趙昰還要求以粗棉為主，也發(fā)展采用多種原料結(jié)構(gòu)，有棉、毛、絲、麻天然纖維混紡制作出更加輕盈和耐用的帆布，為了帆布能達到多種用途，把帆布染色后制成軍褲和坎肩。帆布褲其實就是后世的牛仔褲，趙昰心血來潮讓黃四娘按照他的身材制作了一條帆布褲，黃四娘看他興致很高就連夜為趙昰趕制了一條，趙昰第二天就穿著帆布褲穿梭在學(xué)校的各個角落。
由于現(xiàn)在計時大多都是用日晷和漏刻來計時，日晷是用陽光的投影來計時，漏刻則是用沙子漏下的速度來定時，這些都是簡單的計時工具完全沒有準確性可言，這也是趙昰頭疼的地方，因為趙昰知道在未來的戰(zhàn)場上時間的重要性，便想起后世機械手表的概念，其實趙昰也不知道機械手表的制作方法但是他知道原理，所以他就把這個原理告訴帝國大學(xué)的科研人員，要他們盡快研制出計算時間的工具。
很快趙昰提出的這些東西都被作為學(xué)院重點工程立刻上馬，猛火油的提煉工作已經(jīng)得到很好的發(fā)展，已經(jīng)提煉出相對粗劣的汽柴油混合燃料，還有相對簡單的潤滑油組后黑色的殘渣（瀝青）被趙昰用來鋪路，趙昰雖然知道這些猛火油都沒有得到精細化加工但是礙于目前的技術(shù)只能做成這樣了。
這么一來猛火油的發(fā)掘工作也被趙昰以國家元首的名義正式發(fā)布出來，以后地質(zhì)勘探猛火油也被成為重點項目，好在金州和婆羅洲、伊里安州都有猛火油的油井，雖然開采油井工作方式比較原始好在已經(jīng)解決了從無到有的過程，沒有必要都去阿拉伯世界進口。
就這樣趙昰在帝國大學(xué)呆了一個月的時間等到所有事情都交代后開始帶著早已經(jīng)做好準備探險的一百多人往古晉出發(fā)，趙昰一路上都和趙昺在一輛馬車上，反復(fù)交代了在外一些常識，最重要的是在外不要和手下人擺親王的架子，要多聽有經(jīng)驗的人意見學(xué)會意見分析但是決定權(quán)一定要掌握在自己手上，遇到事情沒有辦法解決的時候要考慮大多數(shù)人的利益等等。
趙昰一行人路上沒有再做耽擱就直接回到古晉，抵達古晉后趙昰又去了黃埔軍事學(xué)院海軍部再一次做了演講順便招攬了五十名精通航海知識和繪制海圖的學(xué)員，然后在江鉦的引薦下挑選了一位有著豐富航海經(jīng)驗的艦隊指揮官徐再思，趙昰親自接見了江鉦所說的這個叫徐再思的將領(lǐng)，當(dāng)見到這個徐再思的時候心里頓時踏實了很多。
徐再思今年三十三歲留著大胡子，身材異?？喙陪~色的皮膚一看就是經(jīng)常在外執(zhí)行任務(wù)的人，丹鳳眼鷹鉤鼻厚實的嘴唇眼神炯炯有神一看就是那種讓人感覺非常靠得住的人，身著上校軍銜的海軍軍裝，趙昰打量完了以后問道：“徐上校，這次任務(wù)是自愿的嗎”？
徐再思道：“回稟陛下，臣知道這次探索事關(guān)重大必須要有一位有經(jīng)驗且得力的人來坐鎮(zhèn)指揮，臣覺得陛下這次任務(wù)就是為臣量身定做的，臣早年常在海外征戰(zhàn)已經(jīng)有十五年，對于大海臣覺得目前國內(nèi)沒有誰能有臣熟悉它的脾氣，臣保證一定能完成這次任務(wù)確保親王殿下的安全”。
趙昰點了點頭道：“其實這次任務(wù)其實事關(guān)國家命運，否則我也不會如此興師動眾，甚至讓我的親弟弟也參與進來，就是要表達我的決心，徐上校一定要記住，在你們航行的途中如果遇到海盜和一些敵對勢力完全只需要保證自己切身安全的情況下我授予你們優(yōu)先開火權(quán)，你們隨身攜帶的軍火物資要認真計算好好保存，此次探險我估計沒有個三五年不太可能回來，以后你們開辟的這條航線將會是帝國連接美洲大陸的主要航線，為帝國今后開辟起到非常關(guān)鍵的作用，海圖一定要保存好如有必要就多畫幾份分散保存”。
徐再思道：“回稟陛下臣一定認真做好陛下交代的每一件事，出征在外臣將會保證自己人的安全前提下掃平一切障礙”。
趙昰點了點頭表示認可，七大家族在得知皇帝興師動眾要對外探索想必一定會帶來巨大的利益，便紛紛解囊湊集資金，甚至一度要求派遣商船隨艦隊遠征不過趙昰沒有同意。遠征艦隊在新年還沒有到來之前踏上了征程，東海艦隊派出武裝艦隊一路護航到日本列島以北才撤回來。