赵昰在安排完这些工作后就开始着手带着大学机械动力学院的师生一起研究各种机械动力，把后世的万向节、轴承、单向轴承、齿轮、滑轮组的使用和今后广泛用途，然后开始普及惯性原理和空气压力学，赵昰完全把自己脑海里所有后世关于物理，几何方面的知识做了一些简单的介绍，并且要求学院收集猛火油用蒸馏方法提炼高纯度猛火油最好能提炼出后世的柴油就可以用来作为动力源头。
赵昰为此专门带着学生们用了几天时间制作出了一个用木炭作为燃料的简易蒸汽机，又把动力转换机构一起开发出来，为了试验把一套设备装在木质船上，以蒸汽机作为动力驱动传动机构，动力最后传输到简易的螺旋桨上，船只在水里慢慢的开始航行，和赵昰一起的学生看到这套动力机构用木炭作为燃料产生的热量驱动蒸汽机就能把力转换到最后的居然把船只向前航行。
最重要的就是这个力量完全看不到衰减的趋势，比传统的畜力在持久性上要高出很多，赵昰解释道：这是因为蒸汽机的密封性没有做好，虽然现在有了橡胶但是工艺实在太落后橡胶的巨大潜力还没有发掘出来，这个就需要科研组在这些原材料上大做文章，还有钢铁的疲劳度也不够，这些钢铁还需要提炼，还有不能纯钢去做需要加入一些特殊金属就能明显提高钢材质量这些都需要大学师生共同的努力。
赵昰生石灰遇水加热成为熟石灰加入适量的天然苏打让混合物沉淀后倒出里面的水在热锅中提纯制出高纯度烧碱，用来制作皮革，干燥和制作肥皂。
有了烧碱赵昰第一件事就是制作肥皂，把食堂餐厨垃圾里的油脂清理出来用大锅熬制过程中加入烧碱进行皂化，最后凝固成为膏状冷却处理后被切成方块，给大家试用后觉得比胰子清洗效果还要好，最重要的是成本低廉至于推广工作赵昰就不参与了只是和帝国大学签订协议以后肥皂的销售收入要分给皇室一部分。
其实赵昰还想用烧碱来制作铝合金，可是电力到现在一点头绪都没有只能暂时作罢，他知道电力如果被发明出来将会彻底改变历史进程搞不好出现什么不能控制的事情发生，所以暂时还没有在电力学上做脑筋。
赵昰其实已经很贪心了，蒸汽机的出现和柴油机的原理他都交给动力学院了，以这些师资力量相信很快就会研究出来，只是目前碍于橡胶工业的滞后还不能制作出耐用的橡胶密封材料而已，一旦这些东西制作出来到时候机械动力将会彻底取代畜力进入工业时代。
赵昰原本也想按照历史进程慢慢来，可是大宋帝国控制的版图不断扩大，可是人口增长却是需要漫长时间的，所以必须用一些简单的动力机械代替人口不足的尴尬。
赵昰没事的时候又改进犁，镐，铁锹，铁钎等农业工具，随着国家对金属矿业不断的发展，国家已经开始出现铁矿供过于求的局面为了平衡这一切政府便大力向农业推进金属工具，鼓励饲养耕牛居民区内所有耕牛不得擅自宰杀，如果有畜力损失都要上报当地政府备案。
这么一来把原本喜爱吃牛肉的赵昰为了做出表率彻底和牛肉断绝关系了，既然牛肉不能吃那就发展大型养猪和养鸡、鸭、鹅和羊的农场。建立这些养殖场就需要专门的兽医服务跟上，学校为此专门开展兽医学，高纯度酒精也被研制出来专门用来医用消毒。
随着工业基础越来越好学校研制的钢制密封罐也逐渐从军事用途开始转为民用，螺旋扣的用处越来越广泛，学生们从螺旋口的接触中发明了螺丝螺帽，用来紧固物件起到非常好的效果，赵昰在这个基础上加了垫圈就把紧固的效果大大提高，为此学校专门设计了螺丝螺帽的标准，好用专门的工具来紧固和拆卸。
赵昰一下子把学校的师生带入一个新的领域使得大量的新工具比如游标卡尺，三角尺，内外径千分尺，塞尺，万能角度尺等被发明出来，为此帝国大学在古晋和坤甸开办了技工学校专门培训没有考上帝国大学的年轻人，给他们创造一技之长，从学校之外也能成为有用的人才。
学校里的研发热情还是超出了赵昰的预料，很多小工具小发明都被弄了出来虽然有些东西不能马上就派上用场，为此赵昰拽着研发部门的师生，用铅笔画出一些零件图纸详细标出了尺寸和规格，最后赵昰经过三天的组装终于搞出了第一台脚踏式缝纫机，由于目前使用的五股棉线太粗使得缝制出来的衣服走线太明显影响制作出来衣服的比较另类，最后在黄四娘的参与下把五股棉线改成两股，因为缝纫机的走线均匀而且稠密使的两股棉线质量超出五股棉线质量。
棉线的问题得到解决，缝纫机在黄四娘的建议下赵昰又做了些改进，原来脚踏板和缝纫机连接的地方是用皮带制成，因为目前皮制品价格比较高不太适合推广，最后更换成为麻绳带动，就算时间长断了也可以用户也可以根据麻绳尺寸重新制作。
有了第一台样机赵昰把机器研发工作就交给了科研组，然后赵昰和黄四娘商议制衣规模化，最主要的是设计工作，目前市面上的服饰都比较老套，全部依靠手工缝制工作效率自然非常低下，有了缝纫机效率无疑会提高很多，但是缝纫机制衣的效率最终取决裁剪的功夫。于是赵昰又制作出专门用来裁剪的设备，裁剪主要就是一个平台配合各式尺寸的仪器然后配以可以来回旋转的刀片，一次可以裁剪十套衣服，这么一来一件衣服有了熟练的裁剪师父，做好衣服分块工作最后操作缝纫机的工人只需要把这些部件拼凑在一起就可以了，有了缝纫机给制衣过程大大的简化，如此一来一件成衣的成本取决于制衣的师傅一下子就降到只需要布匹，棉线和工人的薪水就可以了。
如此一来衣服的制衣成本将会大大降低，普通老百姓也就都能买得起成衣。其中最大的客户应该是来自军方，按照帝国人民是身高比例尺寸以一百六十公分，一百七十公分为重点制作，一百八十公分和一百五十公分次之，如此一来就能保证军队军需处有足够的军装让士兵们穿着。
黄四娘对赵昰的这个安排表示认可，赵昰最后和黄四娘商议后决定：成立帝国皇家制衣工厂，工厂主管由黄四娘担任，前期组成两百台缝纫机，五十台裁剪机和一千女工组成的工厂，制衣工厂实行两班制，每班工作四个时辰，每个时辰休息一炷香的时间而且工厂还提供免费提供食物，普通工人工资五十吊还是月结，要知道正规军队的军人工资才一百贯也就是一两银子，五十贯已经能满足一个家庭两个月的正常开销，对于只能在家里缝缝补补的女孩子来说能为家里挣回半两银子已经是很高的报酬了。
赵昰还要求以粗棉为主，也发展采用多种原料结构，有棉、毛、丝、麻天然纤维混纺制作出更加轻盈和耐用的帆布，为了帆布能达到多种用途，把帆布染色后制成军裤和坎肩。帆布裤其实就是后世的牛仔裤，赵昰心血来潮让黄四娘按照他的身材制作了一条帆布裤，黄四娘看他兴致很高就连夜为赵昰赶制了一条，赵昰第二天就穿着帆布裤穿梭在学校的各个角落。
由于现在计时大多都是用日晷和漏刻来计时，日晷是用阳光的投影来计时，漏刻则是用沙子漏下的速度来定时，这些都是简单的计时工具完全没有准确性可言，这也是赵昰头疼的地方，因为赵昰知道在未来的战场上时间的重要性，便想起后世机械手表的概念，其实赵昰也不知道机械手表的制作方法但是他知道原理，所以他就把这个原理告诉帝国大学的科研人员，要他们尽快研制出计算时间的工具。
很快赵昰提出的这些东西都被作为学院重点工程立刻上马，猛火油的提炼工作已经得到很好的发展，已经提炼出相对粗劣的汽柴油混合燃料，还有相对简单的润滑油组后黑色的残渣（沥青）被赵昰用来铺路，赵昰虽然知道这些猛火油都没有得到精细化加工但是碍于目前的技术只能做成这样了。
这么一来猛火油的发掘工作也被赵昰以国家元首的名义正式发布出来，以后地质勘探猛火油也被成为重点项目，好在金州和婆罗洲、伊里安州都有猛火油的油井，虽然开采油井工作方式比较原始好在已经解决了从无到有的过程，没有必要都去阿拉伯世界进口。
就这样赵昰在帝国大学呆了一个月的时间等到所有事情都交代后开始带着早已经做好准备探险的一百多人往古晋出发，赵昰一路上都和赵昺在一辆马车上，反复交代了在外一些常识，最重要的是在外不要和手下人摆亲王的架子，要多听有经验的人意见学会意见分析但是决定权一定要掌握在自己手上，遇到事情没有办法解决的时候要考虑大多数人的利益等等。
赵昰一行人路上没有再做耽搁就直接回到古晋，抵达古晋后赵昰又去了黄埔军事学院海军部再一次做了演讲顺便招揽了五十名精通航海知识和绘制海图的学员，然后在江钲的引荐下挑选了一位有着丰富航海经验的舰队指挥官徐再思，赵昰亲自接见了江钲所说的这个叫徐再思的将领，当见到这个徐再思的时候心里顿时踏实了很多。
徐再思今年三十三岁留着大胡子，身材异常魁梧古铜色的皮肤一看就是经常在外执行任务的人，丹凤眼鹰钩鼻厚实的嘴唇眼神炯炯有神一看就是那种让人感觉非常靠得住的人，身着上校军衔的海军军装，赵昰打量完了以后问道：“徐上校，这次任务是自愿的吗”？
徐再思道：“回禀陛下，臣知道这次探索事关重大必须要有一位有经验且得力的人来坐镇指挥，臣觉得陛下这次任务就是为臣量身定做的，臣早年常在海外征战已经有十五年，对于大海臣觉得目前国内没有谁能有臣熟悉它的脾气，臣保证一定能完成这次任务确保亲王殿下的安全”。
赵昰点了点头道：“其实这次任务其实事关国家命运，否则我也不会如此兴师动众，甚至让我的亲弟弟也参与进来，就是要表达我的决心，徐上校一定要记住，在你们航行的途中如果遇到海盗和一些敌对势力完全只需要保证自己切身安全的情况下我授予你们优先开火权，你们随身携带的军火物资要认真计算好好保存，此次探险我估计没有个三五年不太可能回来，以后你们开辟的这条航线将会是帝国连接美洲大陆的主要航线，为帝国今后开辟起到非常关键的作用，海图一定要保存好如有必要就多画几份分散保存”。
徐再思道：“回禀陛下臣一定认真做好陛下交代的每一件事，出征在外臣将会保证自己人的安全前提下扫平一切障碍”。
赵昰点了点头表示认可，七大家族在得知皇帝兴师动众要对外探索想必一定会带来巨大的利益，便纷纷解囊凑集资金，甚至一度要求派遣商船随舰队远征不过赵昰没有同意。远征舰队在新年还没有到来之前踏上了征程，东海舰队派出武装舰队一路护航到日本列岛以北才撤回来。