حتى بين العديد من العقول العظيمة والمبتكرة في أواخر القرن التاسع عشر ، نيكولا تيسلا ، المخترع الصربي الأمريكي الذي اكتشف المجال المغناطيسي الدوار ، يقف بعيدًا عن النطاق الهائل لمساهمته في العلم.

على مدار حياته الغزيرة الإنتاج ، قدم تسلا ما لا يقل عن 278 براءة اختراع. فيما يلي مجموعة متواضعة من اختراعاته الجديرة بالملاحظة.

1. ملف Tesla

من المحتمل أن يكون اختراع Tesla الأكثر شهرة وبالتأكيد واحدًا من أكثر اختراعاته إثارة ، كان ملف Tesla نتاجًا لطموحه في إنشاء نظام يمكنه نقل الكهرباء لاسلكيًا.

يتكون النظام من جزءان - ملف أساسي وثانوي ، وكلاهما له مكثف خاص به (يخزن الطاقة الكهربائية ، مثل البطارية). يتم توصيل الملف الأساسي بمصدر طاقة يتلقى منه شحنة ضخمة ، لدرجة أن الشحنة تكسر مقاومة الهواء في الفراغ بين الملفين (المعروفة باسم فجوة الشرارة). هذا يخلق مجالًا مغناطيسيًا ينهار قريبًا ، ويولد تيارًا كهربائيًا في الملف الثانوي. شرارة ضغطات الجهد بين الملفين عدة مئات من المرات في الثانية ، وشحن مكثف الملف الثانوي حتى ينفجر مجانًا فيالترباس المذهل للتيار الكهربائي.

لفائف تسلا استخدام عملي محدود ، لكنها غيرت فهمنا للكهرباء والعديد من الابتكارات الكهربائية الأكثر أهمية في القرن العشرين - بما في ذلك أجهزة التلفزيون والراديو - تواصل استخدام تقنيات مماثلة.

ملف تسلا أثناء العمل في مختبر كولورادو سبرينغز في نيكولا تيسلا ، ديسمبر 1899.

صورة الائتمان: نيكولا تيسلا عبر ويكيميديا ​​كومنز / المجال العام

2. توربين تسلا

مستوحى من النجاح الباهر لمحرك المكبس في السيارات ، قرر تسلا تطوير محرك على غرار التوربينات الخاصة به. يُعرف أيضًا باسم توربين الطبقة الحدودية والتوربينات من نوع التماسك ، وكان توربين تسلا متميزًا في تصميمه. على عكس التوربينات التقليدية ، كان تصميم Tesla بلا شفرات ، وبدلاً من ذلك استخدم أقراصًا ملساء تدور في حجرة لتوليد الحركة.

محرك توربيني متطور من Tesla لم يسبق له مثيل ، على الرغم من أنه قدم مزايا واضحة على التوربينات التقليدية. لم يكن تصميمها قابلاً للتكيف وأرخص إنتاجًا من التوربينات النصلية فحسب ، بل كان أيضًا فعالاً بشكل مثير للإعجاب ، حيث يوفر 3600 دورة في الدقيقة ويولد 675 حصانًا.

3. راديو

ربما تفكر في الانتظار دقيقة واحدة ألم يخترع Guglielmo Marconi الراديو؟ حسنًا ، اتضح أن ادعاء ماركوني قابل للنقاش على الأقل. في الواقع ، باستخدام ملفاته ، حقق تسلا تطورات واعدة في ناقل الحركة واستقبال إشارات الراديو في منتصف تسعينيات القرن التاسع عشر ، قبل أن يحصل ماركوني على أول براءة اختراع تلغراف لاسلكي في عام 1896.

في أوائل عام 1895 ، كان تسلا جاهزًا لإرسال إشارة راديو على بعد 50 ميلاً من معمله في 33 و 35 جنوباً. فيفث أفينيو في مانهاتن ، إلى ويست بوينت ، نيويورك ولكن حدثت كارثة قبل أن يكتمل اختباره الرائد: دمر حريق في المبنى مختبر تسلا ، وأخذ عمله معه. بعد مرور عام ، حصل ماركوني على أول براءة اختراع برقية لاسلكية له في إنجلترا. / المجال العام

4. تكبير جهاز الإرسال

مثل الكثير من أعمال Tesla ، كان جهاز الإرسال Magnifying بمثابة توسعة لتقنية ملف Tesla الخاص به. بعد أن أنشأ مختبرًا في كولورادو سبرينغز في عام 1899 ، كان لديه المساحة والموارد لإنشاء أكبر ملف تسلا حتى الآن. وقد أطلق على نظام الملف الثلاثي هذا اسم جهاز الإرسال المكبر. كان قطرها 52 قدمًا ، وولدت ملايين فولتات من الكهرباء وأنتجت صواعق برق بطول 130 قدمًا.

5. المحرك التحريضي

كما هو الحال مع العديد من ابتكارات Tesla ، كان الفضل في اختراع المحرك التعريفي محل نزاع. في هذه الحالة ، تفوقت تسلا على المخترع الإيطالي جاليليو فيراريس ، الذي طور نفس التكنولوجيا في نفس الوقت تقريبًا ، إلى المنصب. على الرغم من أن Ferraris قدم مفهومه عن المحركالذي يستخدم الحث الكهرومغناطيسي لتدوير دواره أولاً ، قدم تسلا براءات اختراعه قبل الإيطالي.

6. التيار المتردد

يمكن القول إن أعظم مساهمة تسلا للبشرية كانت تأثيره على تطور التيار المتردد (AC). ربما لا ينبغي ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، أن يظهر في قائمة اختراعاته ، ولكن ليس هناك شك في أن تقنيته كانت مفيدة في ظهور التيار المتردد باعتباره النظام الكهربائي المهيمن في العالم.

كان حماس تسلا للتيار المتردد صاخبًا. تنازع عليه توماس إديسون - الذي عمل تسلا لصالحه في ثمانينيات القرن التاسع عشر - الذي فضل بقوة العاصمة. اعتبر إديسون أن التيار المتردد أكثر خطورة من التيار المباشر ، واندلعت "حرب التيارات" العامة جدًا ، مع أكبر بطل للتيار المتردد ، جورج وستنجهاوس ، باستخدام محرك تسلا التعريفي في نظام التيار المتردد المتكامل تمامًا. على الرغم من معارضة إديسون ، تم إثبات إيمان وستنجهاوس بالتكييف في النهاية.

7. الطاقة الكهرومائية

من أكثر المنتجات إثارة للإعجاب في شراكة Tesla مع George Westinghouse بالتأكيد محطة Adams Power ، وهي أول محطة للطاقة الكهرومائية في العالم. أدركت هذه القوة المبتكرة الأمل الذي طال أمده في إمكانية تسخير القوة الهائلة لشلالات نياجرا ، وهي واحدة من أروع عجائب أمريكا الشمالية الطبيعية. كان المشروع نتيجة غير مباشرة لمسابقة نظمتها شلالات نياجرا الدوليةلجنة ، للعثور على خطة من شأنها أن تنجح في فعل ذلك بالضبط.

اجتذبت المسابقة مشاركات من جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك اقتراح لنقل الكهرباء DC الذي أقره Edison. لكن رئيس اللجنة ، اللورد كلفن ، كان معجبًا بما فيه الكفاية بعرض Westinghouse Electric للتيار المتردد في معرض شيكاغو العالمي عام 1893 ، حيث طلب من Westinghouse و Tesla تطوير حل إرسال التيار المتردد.

أثبت المشروع أنه يمثل تحديًا ومكلفة ، ولكن على الرغم من الشكوك المتزايدة بين المستثمرين ، لم يكن لدى تسلا أدنى شك في أنها ستثبت نجاحها في النهاية. في النهاية ، في 16 نوفمبر 1896 ، تم تنشيط المحطة وبدأت الكهرباء المولدة من قبل محطة آدمز لتوليد الطاقة الثورية في الاندفاع إلى بوفالو ، نيويورك. لم يمض وقت طويل ، حتى تم بناء عشرة مولدات أخرى وتم استخدام الطاقة من المحطة لكهربة مدينة نيويورك. حقوق الصورة: Works of the Westinghouse Electric & amp؛ شركة التصنيع عبر ويكيميديا ​​كومنز / المجال العام

٨. رسم الظل

هناك مجال آخر من أبحاث تيسلا تم تقليصه على الأرجح بسبب الحريق الذي دمر مختبره في نيويورك في عام 1895 يتعلق بظهور تقنية الأشعة السينية. من المعروف أن العالم الألماني فيلهلم كونراد رونتجن طور أول أشعة سينية في 8 نوفمبر من نفس العام ،الإنجاز الرائد الذي أكسبه جائزة نوبل الافتتاحية في عام 1901.

مستوحى من Röntgen's X-ray ، جدد تسلا اهتمامه الخاص وطور Shadowgraph باستخدام أنبوب فراغ. يُعتقد أن صورته لحذاء بداخله قدم ، تم إنتاجها في عام 1896 ، هي أول أشعة سينية في أمريكا.

9. أضواء النيون

أضواء النيون هي مثال آخر على التكنولوجيا التي طورتها تسلا بدلاً من ابتكارها. بدأ الفرنسي جورج كلود عصر النيون عندما عرض زوجًا من مصابيح النيون بطول 38 قدمًا في معرض باريس للسيارات في عام 1910. لكن شيئًا يشبه إضاءة النيون تم تطويره قبل عقود في منتصف القرن التاسع عشر بواسطة Heinrich Geißler ، عالم فيزيائي ونافخ زجاج ألماني أنتج تأثيرات شبيهة بالنيون عن طريق تمرير تيار عبر أنابيب زجاجية مملوءة بغازات مثل الأرجون.

كان Tesla يمتلك العديد من أنابيب Geißler ولاحظ أنها مضاءة في الخلافة حيث قام بضبط تردد ملفه. كان اكتشاف الصدفة هذا بمثابة إدراك درامي لاهتمامه بالطاقة اللاسلكية. في عام 1893 ، عرض مجموعة مختارة من مصابيح التفريغ التي أضاءت دون أن يتم تشغيلها بواسطة أقطاب كهربائية أو أسلاك في معرض شيكاغو العالمي.

10. صمام تسلا

لا يزال إرث تسلا الاستثنائي يؤتي ثماره بعد ما يقرب من 80 عامًا من وفاته. مؤخرًا في عام 2021 ، تمت إعادة النظر في "القناة vavular" الحاصلة على براءة اختراع في عام 1920 من قبل العلماء ، الذين حددوا مجموعة متنوعة منتطبيقات جديدة لتصميم تسلا الذي يعود إلى قرن من الزمان. بينما من الواضح أن Tesla معروف بشكل أفضل بعمله مع التيارات الكهربائية والدوائر ، فإن الصمام هو مثال مثير للاهتمام على عبقريته التي يتم تطبيقها في مجال علمي مختلف.

الجهاز ، الذي لا يحتوي على أجزاء متحركة ، يتميز بسلسلة من الحلقات المترابطة على شكل دمعة والتي توفر مسارًا واضحًا للتدفق الأمامي للسائل مع الحد من سرعة التدفق العكسي. يُعتقد أن النسخة المعاد تصميمها من صمام تسلا يمكن أن توفر بديلاً فعالاً لصمام الفحص التقليدي ، مما يسمح بالتحكم في التدفقات دون الحاجة إلى أجزاء متحركة.