Tout au long de 1764, il cherchait une façon d’empêcher la perte de force massive causée par l’accumulation de la vapeur dans la bobine en injectant de l’eau froide dans la paroi de la bobine.
D’une machine à simple effet, il passa presque immédiatement à une machine à double effet et inventa en 1784 son glorieux parallélogramme articulé, dans lequel il exécuta deux applications mémorables en succession rapide : d’abord, le mouvement linéaire alternatif du piston Il se transforme dans un mouvement de rotation continu, puis l’entrée de vapeur est automatiquement contrôlée par un régulateur de force centrifuge. C’est ainsi qu’il acheva la fabrication de la machine à vapeur. Il trouva que la machine à vapeur était très rudimentaire. Il l’équipa également d’un volant, qui a été entretenu pendant plus d’un demi-siècle.
On lui doit également une photocopieuse, pour laquelle il obtient un brevet en 1780. Enfin, il a apporté une certaine contribution à la découverte de la composition de l’eau, mais pas publiquement.
