Čak i među mnogim velikim i inovativnim umovima s kraja 19. stoljeća , Nikola Tesla, srpsko-američki pronalazač koji je otkrio rotirajuće magnetno polje, izdvaja se po obimu svog doprinosa nauci.

Tokom svog izuzetno plodnog života, Tesla je prijavio najmanje 278 patenata. Evo skromnog izbora njegovih najznačajnijih izuma.

1. Teslin kalem

Vjerovatno Teslin najpoznatiji izum i svakako jedan od njegovih najspektakularnijih, Teslin kalem bio je proizvod njegove ambicije da stvori sistem koji bi mogao bežično prenositi električnu energiju.

Sistem se sastoji od dva dijela – primarni i sekundarni kalem, od kojih oba imaju svoj kondenzator (koji skladišti električnu energiju, poput baterije). Primarni namotaj je spojen na izvor napajanja iz kojeg prima masivno punjenje, do te mjere da naboj prekida otpor zraka u prostoru između dva zavojnica (poznat kao iskrište). Ovo stvara magnetsko polje koje uskoro kolabira, stvarajući električnu struju u sekundarnoj zavojnici. Varnički napon prelazi između dva namotaja nekoliko stotina puta u sekundi, puneći kondenzator sekundarne zavojnice dok ne pukne uspektakularan udar električne struje.

Teslina zavojnica ima ograničenu praktičnu upotrebu, ali je transformisala naše razumevanje električne energije i mnoge od najvažnijih električnih inovacija 20. veka – uključujući TV i radio – nastavljaju da koriste slične tehnologije.

Teslina zavojnica u akciji u laboratoriji Nikole Tesle u Kolorado Springsu, decembar 1899.

Image Credit: Nikola Tesla preko Wikimedia Commons / Public Domain

2. Tesla turbina

Inspirisan nadolazećim uspehom klipnog motora u automobilima, Tesla je odlučio da razvije sopstveni motor u turbinskom stilu. Poznata i kao turbina graničnog sloja i turbina kohezionog tipa, Teslina turbina se razlikovala po svom dizajnu. Za razliku od konvencionalnih turbina, Teslin dizajn je bio bez lopatica, umjesto toga koristio je glatke diskove koji se rotiraju u komori kako bi generirali kretanje.

Teslin najmoderniji turbinski motor nikada se nije stvarno uhvatio, iako je nudio jasne prednosti u odnosu na konvencionalnu turbinu. Njegov dizajn nije bio samo prilagodljiv i jeftiniji za proizvodnju od turbina s lopaticama, već je bio i impresivno efikasan, isporučujući 3.600 o/min i generirajući 675 konjskih snaga.

3. Radio

Vjerovatno mislite da pričekajte zar nije Guglielmo Marconi slavno izumio radio? Pa, ispostavilo se da je Markonijeva tvrdnja u najmanju ruku diskutabilna. U stvari, koristeći svoje zavojnice, Tesla je napravio obećavajući napredak u transmisiji iprijem radio signala sredinom 1890-ih, prije nego što je Marconi 1896. godine preuzeo prvi patent za bežičnu telegrafiju.

Početkom 1895. Tesla je bio spreman poslati radio signal 50 milja, iz svoje laboratorije na 33 i 35 južno Peta avenija na Menhetnu, do West Pointa, NY, ali katastrofa se dogodila prije nego što je njegov revolucionarni test mogao biti završen: požar u zgradi uništio je Teslinu laboratoriju, odnijevši sa sobom njegov rad. Godinu dana kasnije, Marconi je podnio svoj prvi patent za bežični telegram u Engleskoj.

Guglielmo Marconi sa svojim ranim bežičnim radiotelegrafskim predajnikom i prijemnikom, 1897

Image Credit: Nepoznati autor preko Wikimedia Commons / Javna domena

4. Predajnik za uvećanje

Kao i veći dio Teslinog rada, predajnik za uvećanje bio je proširenje njegove tehnologije Teslinog namotaja. Postavivši laboratoriju u Kolorado Springsu 1899. godine, imao je prostora i resursa da stvori najveći Teslin kalem do sada. Ovaj sistem sa trostrukim zavojnicama nazvao je predajnikom za uvećanje. Imao je 52 stope u prečniku, proizvodio je milione volti električne energije i proizvodio munje duge 130 stopa.

5. Indukcioni motor

Kao i kod mnogih Teslinih inovacija, zasluge za pronalazak indukcionog motora su osporene. U ovom slučaju, Tesla je na to mjesto poslao italijanskog pronalazača Galilea Ferrarisa, koji je razvio istu tehnologiju u manje-više isto vrijeme. Iako je Ferrari predstavio svoj koncept motorakoji koristi elektromagnetnu indukciju da prvi okreće svoj rotor, Tesla je prijavio svoje patente ispred Italijana.

6. Naizmjenična struja

Možda je Teslin najveći doprinos čovječanstvu bio njegov utjecaj na razvoj naizmjenične struje (AC). Možda ne bi, striktno govoreći, trebalo da se nađe na listi njegovih izuma, ali nema sumnje da je njegova tehnologija bila ključna u nastanku naizmenične struje kao dominantnog svetskog električnog sistema.

Teslin entuzijazam za naizmeničnu struju bio je glasan osporio Tomas Edison – za koga je Tesla radio 1880-ih – koji je snažno favorizovao DC. Edison je smatrao da je naizmjenična struja opasnija od jednosmjerne struje i uslijedio je vrlo javni 'Rat struja', s najvećim šampionom naizmjenične struje, Georgeom Westinghouseom, koji je koristio Teslin indukcioni motor u svom potpuno integriranom AC sistemu. Uprkos Edisonovom protivljenju, Westinghouseovo vjerovanje u AC na kraju je potvrđeno.

7. Hidroelektrana

Jedan od najimpresivnijih proizvoda Teslinog partnerstva sa Georgeom Westinghouseom zasigurno je Adamsova elektrana, prva hidroelektrana na svijetu. Ova inovativna elektrana ostvarila je dugogodišnju nadu da bi se mogla iskoristiti strašna sila Nijagarinih vodopada, jednog od najspektakularnijih prirodnih čuda Sjeverne Amerike. Projekat je bio indirektan rezultat takmičenja, koje je organizovao Međunarodni vodopad NijagareKomisija, da pronađe plan koji bi uspio upravo u tome.

Konkurs je privukao prijave iz cijelog svijeta, uključujući prijedlog za prijenos jednosmjerne struje koji je podržao Edison. Ali vođa Komisije, lord Kelvin, bio je dovoljno impresioniran Westinghouse Electricovim prikazom naizmjenične struje na Svjetskoj izložbi u Čikagu 1893. da je zamolio Westinghouse i Teslu da razviju rješenje za prijenos naizmjenične struje.

Projekat se pokazao kao izazovan i skupo, ali uprkos rastućem skepticizmu među investitorima, Tesla nikada nije sumnjao da će se na kraju pokazati uspešnim. Konačno, 16. novembra 1896., stanica je aktivirana i električna energija koju je proizvela revolucionarna Adams Power Plant Transformer House počela je da se širi u Buffalo, NY. Ubrzo je izgrađeno još deset generatora i energija iz elektrane je korištena za elektrifikaciju New Yorka.

Generatori Westinghousea u elektrani Edward Dean Adams u Nijagarinim vodopadima, 1905.

Image Credit: Works of the Westinghouse Electric & Kompanija za proizvodnju preko Wikimedia Commons / Javno vlasništvo

8. The shadowgraph

Još jedno područje Teslinog istraživanja koje je vjerovatno bilo ograničeno požarom koji je uništio njegovu laboratoriju u New Yorku 1895. odnosi se na pojavu rendgenske tehnologije. Poznato je da je njemački naučnik Wilhelm Conrad Röntgen razvio prvi rendgenski snimak 8. novembra iste godine,revolucionarno dostignuće koje mu je donelo prvu Nobelovu nagradu 1901.

Inspirisan Röntgenovim rendgenskim snimkom, Tesla je obnovio svoje interesovanje i razvio Shadowgraph koristeći vakuumsku cev. Smatra se da je njegova slika cipele sa nogom, proizvedena 1896. godine, prva rendgenska slika u Americi.

9. Neonska svjetla

Neonska svjetla su još jedan primjer tehnologije koju je Tesla unaprijedio, a ne izumio. Francuz, Georges Claude, uveo je neonsko doba kada je na Salonu automobila u Parizu 1910. prikazao par 38 stopa dugačkih neonskih svjetala. Ali nešto slično neonskom osvjetljenju razvijeno je decenijama ranije sredinom 19. stoljeća od Heinricha Geißlera, njemačkog puhača stakla i fizičara koji je proizveo efekte nalik neonu provodeći struju kroz staklene cijevi napunjene plinovima poput argona.

Tesla je posjedovao nekoliko Gajslerovih cijevi i primijetio je da su svijetlile u sukcesije dok je podešavao frekvenciju svoje zavojnice. Ovo slučajno otkriće bilo je dramatično ostvarenje njegovog interesovanja za bežičnu energiju. Godine 1893. na Svjetskoj izložbi u Čikagu prikazao je izbor lampi za pražnjenje koje su svijetlile bez napajanja elektrodama ili žicama.

10. Teslin ventil

Teslino izvanredno nasljeđe nastavlja da daje plodove skoro 80 godina nakon njegove smrti. Tek 2021. godine, naučnici su ponovo posjetili njegov patentirani 'vavularni kanal' iz 1920. godine, koji su identificirali raznenove aplikacije za Teslin vekovni dizajn. Iako je Tesla očito poznatiji po svom radu s električnim strujama i strujnim krugovima, ventil je zanimljiv primjer njegove genijalnosti primijenjen na drugačiju naučnu oblast.

Uređaj, koji nema pokretne dijelove, ima seriju međusobno povezanih petlji u obliku suze koje obezbeđuju jasan put za napredni tok tečnosti dok ograničavaju brzinu obrnutog toka. Smatra se da bi rekonstruirana verzija Teslinog ventila mogla pružiti efikasnu alternativu konvencionalnom nepovratnom ventilu, omogućavajući kontrolu protoka bez potrebe za pokretnim dijelovima.