Selv blandt de mange store og innovative hjerner fra slutningen af det 19. århundrede skiller Nikola Tesla, den serbisk-amerikanske opfinder, der opdagede det roterende magnetfelt, sig ud på grund af omfanget af sit bidrag til videnskaben.

I løbet af sit usædvanligt produktive liv indgav Tesla mindst 278 patenter. Her er et beskedent udvalg af hans mest bemærkelsesværdige opfindelser.

1. Tesla-spole

Teslas nok mest berømte opfindelse og helt sikkert en af hans mest spektakulære, Tesla-spolen, var et produkt af hans ambition om at skabe et system, der kunne overføre elektricitet trådløst.

Systemet består af to dele - en primær og en sekundær spole, som begge har deres egen kondensator (som lagrer elektrisk energi, ligesom et batteri). Den primære spole er tilsluttet en strømkilde, hvorfra den modtager en massiv ladning, så meget at ladningen bryder luftmodstanden i rummet mellem de to spoler (kendt som gnistgabet). Dette skaber et magnetfelt, der snartDen sekundære spole kollapser og genererer en elektrisk strøm i den sekundære spole. Gnistspændingen går mellem de to spoler flere hundrede gange i sekundet og oplader den sekundære spoles kondensator, indtil den bryder ud i et spektakulært strømudbrud.

Tesla-spolen har begrænset praktisk anvendelse, men den ændrede vores forståelse af elektricitet, og mange af det 20. århundredes vigtigste elektriske innovationer - herunder tv-apparater og radioer - anvender fortsat lignende teknologier.

Teslaspolen i aktion i Nikola Teslas laboratorium i Colorado Springs, december 1899.

Billede: Nikola Tesla via Wikimedia Commons / Public Domain

2. Tesla turbine

Inspireret af stempelmotorens succes i biler besluttede Tesla at udvikle sin egen turbinelignende motor. Teslas turbine, der også er kendt som grænselagsturbine og kohæsionsturbine, var anderledes i sit design. I modsætning til konventionelle turbiner var Teslas design bladløst og anvendte i stedet glatte skiver, der roterede i et kammer for at skabe bevægelse.

Teslas banebrydende turbinemotor slog aldrig rigtig igennem, selv om den havde klare fordele i forhold til den konventionelle turbine. Dens design var ikke kun fleksibel og billigere at producere end bladturbiner, men den var også imponerende effektiv med 3.600 omdrejninger pr. minut og 675 hestekræfter.

3. Radio

Du tænker sikkert, at Guglielmo Marconi ikke var den berømte opfinder af radioen? Det viser sig, at Marconis påstand i det mindste kan diskuteres. Faktisk gjorde Tesla ved hjælp af sine spoler lovende fremskridt inden for transmission og modtagelse af radiosignaler i midten af 1890'erne, før Marconi fik det første patent på trådløs telegrafi i 1896.

I begyndelsen af 1895 var Tesla klar til at sende et radiosignal 80 km fra sit laboratorium på 33 og 35 South Fifth Avenue på Manhattan til West Point i New York, men katastrofen indtraf, før hans banebrydende test kunne afsluttes: en brand i en bygning ødelagde Teslas laboratorium og tog hans arbejde med sig. Et år senere tog Marconi sit første patent på et trådløst telegram i England.

Guglielmo Marconi med sin tidlige trådløse radiotelegrafi-sender og -modtager, 1897

Billede: Ukendt forfatter via Wikimedia Commons / Public domain

4. Forstørrende sender

Som så meget andet af Teslas arbejde var forstørrelsessenderen en udvidelse af hans Tesla-spolteknologi. Efter at have oprettet et laboratorium i Colorado Springs i 1899 havde han plads og ressourcer til at skabe den hidtil største Tesla-spole. Han kaldte dette tredobbelte spolesystem for forstørrelsessenderen. Det var 52 fod i diameter, genererede millioner af volt elektricitet og producerede lyn på 130 fods længde.

5. Induktionsmotor

Som det var tilfældet med mange af Teslas innovationer, var æren for opfindelsen af induktionsmotoren omstridt. I dette tilfælde var det Tesla, der vandt over den italienske opfinder Galileo Ferraris, som udviklede den samme teknologi mere eller mindre samtidig. Selv om Ferraris først præsenterede sit koncept om en motor, der bruger elektromagnetisk induktion til at dreje sin rotor, indgav Tesla sine patenter før italieneren.

6. Vekselstrøm

Teslas største bidrag til menneskeheden var vel nok hans indflydelse på udviklingen af vekselstrøm (AC). Måske burde det strengt taget ikke være en del af listen over hans opfindelser, men der er ingen tvivl om, at hans teknologi var afgørende for, at AC blev det dominerende elektriske system i verden.

Teslas begejstring for vekselstrøm blev kraftigt anfægtet af Thomas Edison - som Tesla arbejdede for i 1880'erne - der gik stærkt ind for jævnstrøm. Edison anså vekselstrøm for at være farligere end jævnstrøm, og der opstod en meget offentlig "War of the Currents", hvor vekselstrøms største forkæmper, George Westinghouse, brugte Teslas induktionsmotor i sit fuldstændigt integrerede vekselstrømssystem. På trods af Edisonsmodstand, blev Westinghouses tro på AC i sidste ende bekræftet.

7. Vandkraft

Et af de mest imponerende produkter af Teslas samarbejde med George Westinghouse var helt sikkert Adams Power Station, verdens første vandkraftværk. Dette innovative kraftværk realiserede et længe næret håb om, at man kunne udnytte den fantastiske kraft fra Niagara-vandfaldene, et af Nordamerikas mest spektakulære naturvidundere. Projektet var det indirekte resultat af en konkurrence, der blev afholdt afInternational Niagara Falls Commission, for at finde en plan, der ville lykkes med at gøre netop dette.

Konkurrencen tiltrak bidrag fra hele verden, herunder et forslag om at overføre jævnstrøm, som Edison støttede. Men lederen af Kommissionen, Lord Kelvin, var så imponeret af Westinghouse Electrics fremvisning af vekselstrøm på verdensudstillingen i Chicago i 1893, at han bad Westinghouse og Tesla om at udvikle en løsning til overførsel af vekselstrøm.

Projektet viste sig at være udfordrende og dyrt, men på trods af stigende skepsis blandt investorerne var Tesla aldrig i tvivl om, at det i sidste ende ville blive en succes. Den 16. november 1896 blev stationen til sidst aktiveret, og elektricitet produceret af det revolutionerende Adams Power Plant Transformer House begyndte at strømme ind i Buffalo, NY. Inden længe blev der bygget ti generatorer mere, ogenergien fra værket blev brugt til at elektrificere New York City.

Westinghouse-generatorer på Edward Dean Adams Power Plant i Niagara Falls, 1905.

Billede: Works of the Westinghouse Electric & Manufacturing Company via Wikimedia Commons / Public domain

8. Skyggediagrammet

Et andet område af Teslas forskning, som sandsynligvis blev begrænset af branden, der ødelagde hans laboratorium i New York i 1895, vedrører fremkomsten af røntgenteknologien. Den tyske videnskabsmand Wilhelm Conrad Röntgen udviklede den første røntgenstråle den 8. november samme år, en banebrydende præstation, som indbragte ham den første Nobelpris i 1901.

Inspireret af Røntgens røntgenstråler, genoplivede Tesla sin egen interesse og udviklede Shadowgraph ved hjælp af et vakuumrør. Hans billede af en sko med en fod i, som blev fremstillet i 1896, anses for at være USA's første røntgenbillede.

9. Neonlys

Neonlys er et andet eksempel på en teknologi, som Tesla udviklede snarere end opfandt. Franskmanden Georges Claude indledte neonalderen, da han viste et par 38 fod lange neonrørslamper på biludstillingen i Paris i 1910. Men noget, der ligner neonbelysning, var blevet udviklet årtier tidligere i midten af det 19. århundrede af Heinrich Geißler, en tysk glaspuster og fysiker, der fremstilledeneonlignende effekter ved at lade en strøm løbe gennem glasrør fyldt med gasser som f.eks. argon.

Tesla var i besiddelse af flere af Geißlers rør og observerede, at de lyste op efter hinanden, når han justerede frekvensen af sin spole. Denne tilfældige opdagelse var en dramatisk realisering af hans interesse for trådløs energi. I 1893 udstillede han et udvalg af udladningslamper, der lyste op uden at være drevet af elektroder eller ledninger på verdensudstillingen i Chicago.

10. Tesla ventil

Teslas ekstraordinære arv bærer fortsat frugt næsten 80 år efter hans død. Så sent som i 2021 blev hans i 1920 patenterede "ventilkanal" genbesøgt af forskere, som identificerede en række nye anvendelsesmuligheder for Teslas hundrede år gamle konstruktion. Selv om Tesla naturligvis er mere kendt for sit arbejde med elektriske strømme og kredsløb, er ventilen et interessant eksempel på, at hans genialitet eranvendes på et andet videnskabeligt område.

Enheden, som ikke har nogen bevægelige dele, har en række sammenkoblede, dråbeformede sløjfer, der giver en klar vej for væskestrømmen fremad og samtidig begrænser hastigheden af omvendt strømning. Man mener, at en ombygget version af Tesla-ventilen kan være et effektivt alternativ til den konventionelle kontraventil, så strømmene kan styres uden brug af bevægelige dele.