Nikola Tesla, srbsko-americký vynálezce, který objevil točivé magnetické pole, se i mezi mnoha velkými a inovativními mozky konce 19. století vymyká svým přínosem vědě.

Během svého mimořádně plodného života Tesla podal nejméně 278 patentů. Zde je skromný výběr jeho nejpozoruhodnějších vynálezů.

1. Teslova cívka

Teslova cívka je pravděpodobně nejslavnějším Teslovým vynálezem a rozhodně jedním z jeho nejpozoruhodnějších vynálezů, který byl výsledkem jeho snahy vytvořit systém, který by dokázal přenášet elektřinu bezdrátově.

Systém se skládá ze dvou částí - primární a sekundární cívky, přičemž obě mají vlastní kondenzátor (který uchovává elektrickou energii, podobně jako baterie). Primární cívka je připojena ke zdroji energie, z něhož dostává mohutný náboj, a to do té míry, že náboj překoná odpor vzduchu v prostoru mezi oběma cívkami (tzv. jiskřiště). Tím se vytvoří magnetické pole, které se brzy začne měnit.Jiskřící napětí prochází mezi oběma cívkami několik setkrát za sekundu a nabíjí kondenzátor sekundární cívky, dokud se neuvolní ve velkolepém výboji elektrického proudu.

Teslova cívka má omezené praktické využití, ale změnila naše chápání elektřiny a mnoho nejdůležitějších elektrických inovací 20. století - včetně televizorů a rádií - stále využívá podobné technologie.

Teslova cívka v akci v laboratoři Nikoly Tesly v Colorado Springs, prosinec 1899.

Obrázek: Nikola Tesla přes Wikimedia Commons / Public Domain

2. Teslova turbína

Inspirován úspěchem pístového motoru v automobilech se Tesla rozhodl vyvinout vlastní turbínový motor. Teslova turbína, známá také jako turbína s mezními vrstvami a turbína kohezního typu, se lišila svou konstrukcí. Na rozdíl od běžných turbín byla Teslova konstrukce bez lopatek, místo toho používala hladké disky rotující v komoře, které vytvářely pohyb.

Teslův špičkový turbínový motor se nikdy příliš neujal, přestože oproti konvenční turbíně nabízel jasné výhody. Jeho konstrukce byla nejen přizpůsobivá a levnější na výrobu než lopatkové turbíny, ale byl také působivě účinný, dosahoval 3 600 otáček za minutu a generoval 675 koňských sil.

3. Rádio

Pravděpodobně si říkáte, že Guglielmo Marconi nevynalezl rádio? Ukazuje se, že Marconiho tvrzení je přinejmenším sporné. Tesla totiž pomocí svých cívek dosáhl v polovině 90. let 19. století slibného pokroku v oblasti vysílání a příjmu rádiových signálů, a to ještě předtím, než si Marconi v roce 1896 nechal patentovat první bezdrátovou telegrafii.

Na začátku roku 1895 byl Tesla připraven vyslat rádiový signál na vzdálenost 50 mil ze své laboratoře na 33 a 35 South Fifth Avenue na Manhattanu do West Pointu v New Yorku, ale než mohl být jeho průkopnický test dokončen, došlo k neštěstí: požár budovy zničil Teslovu laboratoř a s ní i jeho práci. O rok později si Marconi nechal v Anglii patentovat svůj první bezdrátový telegram.

Guglielmo Marconi se svým prvním vysílačem a přijímačem pro bezdrátovou radiotelegrafii, 1897

Obrázek: Neznámý autor přes Wikimedia Commons / Public domain

4. Zvětšovací vysílač

Stejně jako většina Teslovy práce byl i zvětšovací vysílač rozšířením jeho technologie Teslových cívek. Poté, co v roce 1899 založil laboratoř v Colorado Springs, měl prostor a prostředky k vytvoření dosud největší Teslovy cívky. Tento systém trojité cívky nazval zvětšovací vysílač. Měl průměr 52 stop, generoval miliony voltů elektřiny a vytvářel blesky o délce 130 stop.

5. Indukční motor

Stejně jako v případě mnoha Teslových inovací se o vynález indukčního motoru vedl spor. V tomto případě Tesla předběhl italského vynálezce Galilea Ferrarise, který stejnou technologii vyvinul víceméně ve stejnou dobu. Ferraris sice představil svůj koncept motoru, který k roztočení rotoru využívá elektromagnetickou indukci, jako první, ale Tesla podal své patenty dříve než Ital.

6. Střídavý proud

Největším Teslovým přínosem pro lidstvo byl pravděpodobně jeho vliv na vývoj střídavého proudu (AC). Možná by to nemělo být přísně vzato součástí seznamu jeho vynálezů, ale není pochyb o tom, že jeho technologie měla zásadní vliv na vznik AC jako dominantního elektrického systému na světě.

Proti Teslovu nadšení pro střídavý proud ostře vystoupil Thomas Edison, pro kterého Tesla pracoval v 80. letech 19. století a který silně preferoval stejnosměrný proud. Edison považoval střídavý proud za nebezpečnější než stejnosměrný a následovala velmi veřejná "válka proudů", v níž největší zastánce střídavého proudu George Westinghouse použil Teslův indukční motor ve svém zcela integrovaném systému střídavého proudu.Víra společnosti Westinghouse ve střídavý proud se nakonec potvrdila.

7. Vodní energie

Jedním z nejpůsobivějších produktů Teslova partnerství s Georgem Westinghousem byla jistě Adamsova elektrárna, první vodní elektrárna na světě. Tato inovativní elektrárna naplnila dlouholetou naději, že by bylo možné využít úžasnou sílu Niagarských vodopádů, jednoho z nejpozoruhodnějších přírodních divů Severní Ameriky.Mezinárodní komise pro Niagarské vodopády, aby našla plán, který by toho dokázal dosáhnout.

Do soutěže se přihlásili účastníci z celého světa, včetně návrhu na přenos stejnosměrného proudu, který podpořil Edison. Vedoucího komise lorda Kelvina však natolik zaujala ukázka střídavého proudu společnosti Westinghouse Electric na světové výstavě v Chicagu v roce 1893, že požádal Westinghouse a Teslu, aby vyvinuli řešení pro přenos střídavého proudu.

Projekt se ukázal jako náročný a nákladný, ale navzdory rostoucí skepsi investorů Tesla nikdy nepochyboval o tom, že se nakonec ukáže jako úspěšný. 16. listopadu 1896 byla stanice nakonec uvedena do provozu a do Buffala ve státě New York začala proudit elektřina vyrobená v revoluční Adamsově elektrárně Transformer House. Zanedlouho bylo postaveno dalších deset generátorů aenergie z elektrárny byla použita k elektrifikaci New Yorku.

Generátory Westinghouse v elektrárně Edward Dean Adams v Niagara Falls, 1905.

Obrázek: Works of the Westinghouse Electric & amp; Manufacturing Company via Wikimedia Commons / Public domain

8. Stínový graf

Další oblast Teslova výzkumu, která byla pravděpodobně omezena požárem, jenž zničil jeho newyorskou laboratoř v roce 1895, se týká vzniku rentgenové technologie. 8. listopadu téhož roku německý vědec Wilhelm Conrad Röntgen vyvinul první rentgenové záření, což byl průlomový úspěch, který mu v roce 1901 vynesl první Nobelovu cenu.

Inspirován Röntgenovým rentgenovým zářením, Tesla obnovil svůj vlastní zájem a vyvinul stínograf s použitím vakuové trubice. Jeho snímek boty s nohou, vytvořený v roce 1896, je považován za první americký rentgenový snímek.

9. Neonová světla

Neonová světla jsou dalším příkladem technologie, kterou Tesla spíše rozvinul než vynalezl. Francouz Georges Claude zahájil neonový věk, když v roce 1910 na pařížském autosalonu vystavil pár 38 stop dlouhých neonových trubic. Něco podobného neonovému osvětlení však vyvinul již o několik desetiletí dříve v polovině 19. století Heinrich Geißler, německý sklář a fyzik, který vyrobil neonové světlo.neonové efekty pomocí proudu protékajícího skleněnými trubicemi naplněnými plyny, jako je argon.

Tesla vlastnil několik Geißlerových trubic a pozoroval, že se postupně rozsvěcují, jakmile upraví frekvenci cívky. Tento náhodný objev byl dramatickou realizací jeho zájmu o bezdrátovou energii. V roce 1893 vystavil na Světové výstavě v Chicagu výběr výbojkových světel, která svítila, aniž by byla napájena elektrodami nebo dráty.

10. Teslův ventil

Teslův výjimečný odkaz přináší ovoce i téměř 80 let po jeho smrti. Ještě v roce 2021 se vědci zabývali jeho patentem z roku 1920 na "ventilové potrubí" a zjistili řadu nových aplikací pro Teslův sto let starý návrh. Tesla je samozřejmě známější pro svou práci s elektrickými proudy a obvody, ale ventil je zajímavým příkladem jeho geniality.aplikovat na jinou vědní oblast.

Zařízení, které nemá žádné pohyblivé části, je vybaveno řadou vzájemně propojených smyček ve tvaru slzy, které zajišťují volnou cestu pro dopředný tok kapaliny a zároveň omezují rychlost zpětného toku. Předpokládá se, že přepracovaná verze Teslova ventilu by mohla být účinnou alternativou ke konvenčnímu zpětnému ventilu a umožnit regulaci průtoku bez nutnosti použití pohyblivých částí.