Дори сред многото велики и иновативни умове от края на XIX век Никола Тесла, сръбско-американският изобретател, който открива въртящото се магнитно поле, се отличава с огромния си принос към науката.

По време на изключително плодотворния си живот Тесла подава поне 278 патента. Ето скромна селекция от най-забележителните му изобретения.

1. бобина на Тесла

Вероятно най-известното изобретение на Тесла и със сигурност едно от най-впечатляващите, намотката на Тесла е резултат от амбицията му да създаде система, която да предава електричество безжично.

Системата се състои от две части - първична и вторична намотка, като и двете имат собствен кондензатор (който съхранява електрическа енергия, подобно на батерия). Първичната намотка е свързана с източник на захранване, от който получава огромен заряд до такава степен, че зарядът нарушава съпротивлението на въздуха в пространството между двете намотки (известно като искрова междина). Това създава магнитно поле, което скороИскровото напрежение преминава между двете намотки няколкостотин пъти в секунда, зареждайки кондензатора на вторичната намотка, докато не се освободи в грандиозен удар от електрически ток.

Намотката на Тесла има ограничено практическо приложение, но тя промени разбирането ни за електричеството и много от най-важните електрически иновации на 20-ти век - включително телевизори и радиоприемници - продължават да използват подобни технологии.

Намотката на Тесла в действие в лабораторията на Никола Тесла в Колорадо Спрингс, декември 1899 г.

Снимка: Никола Тесла чрез Wikimedia Commons / Public Domain

2. турбина на Тесла

Вдъхновен от успеха на буталния двигател в автомобилите, Тесла решава да разработи свой собствен двигател от турбинен тип. Известна също като турбина с граничен слой и турбина от кохезионен тип, турбината на Тесла се отличава с различна конструкция. За разлика от конвенционалните турбини, конструкцията на Тесла е без лопатки, а вместо това използва гладки дискове, въртящи се в камера, за да генерират движение.

Авангардният турбинен двигател на Тесла така и не се наложи, въпреки че предлагаше ясни предимства пред конвенционалната турбина. Дизайнът му беше не само адаптивен и по-евтин за производство от турбините с лопатки, но и впечатляващо ефективен - 3600 оборота в минута и 675 конски сили.

3. Радио

Вероятно си мислите, че Гулиелмо Маркони не е ли изобретил радиото? Оказва се, че твърдението на Маркони е най-малкото спорно. Всъщност, използвайки своите намотки, Тесла постига обещаващ напредък в предаването и приемането на радиосигнали в средата на 90-те години на XIX век, преди Маркони да получи първия патент за безжична телеграфия през 1896 г.

В началото на 1895 г. Тесла е готов да изпрати радиосигнал на 50 мили от лабораторията си на 33 и 35 южно Пето авеню в Манхатън до Уест Пойнт, Ню Йорк, но катастрофата настъпва, преди да бъде завършен революционният му тест: пожар в сградата унищожава лабораторията на Тесла, отнасяйки със себе си и работата му. Година по-късно Маркони получава първия си патент за безжична телеграма в Англия.

Гулиелмо Маркони със своя ранен предавател и приемник за безжична радиотелеграфия, 1897 г.

Снимка: Неизвестен автор чрез Wikimedia Commons / Public domain

4. Увеличителен предавател

Подобно на голяма част от работата на Тесла, увеличителният предавател е разширение на технологията му за намотките на Тесла. След като създава лаборатория в Колорадо Спрингс през 1899 г., той разполага с пространство и ресурси, за да създаде най-голямата досега намотка на Тесла. Той нарича тази система от три намотки увеличителен предавател. Тя е с диаметър 52 фута, генерира милиони волтове електричество и произвежда мълнии с дължина 130 фута.

5. Индукционен двигател

Както при много от иновациите на Тесла, заслугата за изобретяването на индукционния двигател е оспорвана. В този случай Тесла изпреварва италианския изобретател Галилео Ферарис, който разработва същата технология по същото време. Въпреки че Ферарис пръв представя концепцията си за двигател, който използва електромагнитна индукция за въртене на ротора, Тесла подава своите патенти преди италианеца.

6. Променлив ток

Вероятно най-големият принос на Тесла към човечеството е влиянието му върху развитието на променливия ток (AC). Може би, строго погледнато, това не би трябвало да фигурира в списъка с неговите изобретения, но няма съмнение, че неговата технология е допринесла за появата на AC като доминираща електрическа система в света.

Ентусиазмът на Тесла по отношение на променливия ток е силно оспорван от Томас Едисон, за когото Тесла работи през 80-те години на XIX в., който силно предпочита постоянния ток. Едисон смята, че променливият ток е по-опасен от постоянния и се стига до публична "война на токовете", като най-големият защитник на променливия ток, Джордж Уестингхаус, използва индукционния двигател на Тесла в своята напълно интегрирана система за променлив ток.В крайна сметка вярата на Westinghouse в променливия ток се потвърждава.

7. Хидроелектрическа енергия

Един от най-впечатляващите продукти на партньорството на Тесла с Джордж Уестингхаус със сигурност е електроцентралата "Адамс" - първата в света водноелектрическа централа. Тази иновативна електроцентрала реализира отдавнашната надежда, че може да се използва страхотната сила на Ниагарския водопад, едно от най-впечатляващите природни чудеса на Северна Америка. Проектът е косвен резултат от конкурс, организиран отМеждународната комисия за Ниагарския водопад, за да намери план, който да успее да постигне точно това.

Конкурсът привлича кандидатури от цял свят, включително предложение за предаване на постоянен ток, което е одобрено от Едисон. Но ръководителят на Комисията, лорд Келвин, е достатъчно впечатлен от представянето на променлив ток от Уестингхаус Електрик на Световното изложение в Чикаго през 1893 г., за да поиска от Уестингхаус и Тесла да разработят решение за предаване на променлив ток.

Проектът се оказва труден и скъп, но въпреки нарастващия скептицизъм сред инвеститорите, Тесла никога не се е съмнявал, че в крайна сметка той ще се окаже успешен. В крайна сметка на 16 ноември 1896 г. станцията е активирана и електричеството, генерирано от революционната трансформаторна къща на електроцентралата "Адамс", започва да се излива в Бъфало, Ню Йорк. Не след дълго са построени още десет генератора иенергията от централата е използвана за електрифициране на Ню Йорк.

Генератори Westinghouse в електроцентралата Edward Dean Adams в Ниагарския водопад, 1905 г.

Кредит за изображение: Works of the Westinghouse Electric & Manufacturing Company via Wikimedia Commons / Public domain

8. Графиката на сенките

Друга област от изследванията на Тесла, която вероятно е била ограничена от пожара, унищожил лабораторията му в Ню Йорк през 1895 г., е свързана с появата на рентгеновата технология. Известен е фактът, че на 8 ноември същата година немският учен Вилхелм Конрад Рьонтген разработва първата рентгенова снимка - революционно постижение, което му носи първата Нобелова награда през 1901 г.

Вдъхновен от рентгеновите лъчи на Рьонтген, Тесла подновява собствения си интерес и разработва сенкограф с помощта на вакуумна тръба. Неговото изображение на обувка с крак в нея, направено през 1896 г., се смята за първата рентгенова снимка в Америка.

9. Неонови светлини

Неоновите светлини са още един пример за технология, която Тесла по-скоро е развил, отколкото изобретил. Французинът Жорж Клод поставя началото на неоновата ера, когато показва чифт 38-метрови неонови тръби на автомобилното изложение в Париж през 1910 г. Но нещо подобно на неоновото осветление е разработено десетилетия по-рано, в средата на XIX в., от Хайнрих Гайслер, немски стъклар и физик, който произвеждаПодобни на неонови ефекти чрез пускане на ток през стъклени тръби, пълни с газове като аргон.

Тесла разполага с няколко тръби на Гайслер и забелязва, че те светват последователно, когато той регулира честотата на намотката си. Това случайно откритие е драматична реализация на интереса му към безжичната енергия. През 1893 г. той показва на Световното изложение в Чикаго избрани лампи, които светят, без да се захранват с електроди или проводници.

10. клапан на Тесла

Необикновеното наследство на Тесла продължава да дава плодове близо 80 години след смъртта му. През 2021 г. патентованият от него през 1920 г. "вентилен канал" е преразгледан от учени, които откриват различни нови приложения за вековния дизайн на Тесла. Макар че Тесла очевидно е по-известен с работата си по електрическите токове и вериги, вентилът е интересен пример за това, че геният му есе прилага в друга научна област.

Устройството, което няма движещи се части, се състои от поредица от свързани помежду си контури с форма на сълза, които осигуряват свободен път за потока на течността напред, като същевременно ограничават скоростта на обратния поток. Смята се, че преработената версия на вентила на Тесла би могла да представлява ефективна алтернатива на конвенционалния възвратен клапан, позволявайки да се контролират потоците без необходимост от движещи се части.