Même parmi les nombreux grands esprits novateurs de la fin du XIXe siècle, Nikola Tesla, l'inventeur serbo-américain qui a découvert le champ magnétique tournant, se distingue par l'ampleur de sa contribution à la science.

Au cours de sa vie extraordinairement prolifique, Tesla a déposé au moins 278 brevets. Voici une modeste sélection de ses inventions les plus remarquables.

1. bobine Tesla

Probablement l'invention la plus célèbre de Tesla et certainement l'une des plus spectaculaires, la bobine Tesla est le fruit de son ambition de créer un système capable de transmettre l'électricité sans fil.

Le système se compose de deux parties - une bobine primaire et une bobine secondaire, toutes deux dotées de leur propre condensateur (qui stocke l'énergie électrique, comme une batterie). La bobine primaire est reliée à une source d'énergie dont elle reçoit une charge massive, au point que la charge brise la résistance de l'air dans l'espace entre les deux bobines (appelé l'éclateur). Cela crée un champ magnétique qui ne tarde pas à se manifester.s'effondre, générant un courant électrique dans la bobine secondaire. La tension d'étincelle passe entre les deux bobines plusieurs centaines de fois par seconde, chargeant le condensateur de la bobine secondaire jusqu'à ce qu'il se libère dans un éclair spectaculaire de courant électrique.

La bobine Tesla n'a qu'une utilité pratique limitée, mais elle a transformé notre compréhension de l'électricité et bon nombre des innovations électriques les plus importantes du 20e siècle - notamment les téléviseurs et les radios - continuent d'utiliser des technologies similaires.

La bobine Tesla en action dans le laboratoire de Nikola Tesla à Colorado Springs, en décembre 1899.

Crédit image : Nikola Tesla via Wikimedia Commons / Public Domain

2. turbine Tesla

Inspiré par le succès émergent du moteur à piston dans les automobiles, Tesla décide de développer son propre moteur à turbine. Également connue sous le nom de turbine à couche limite et de turbine de type cohésion, la turbine de Tesla se distingue par sa conception. Contrairement aux turbines conventionnelles, la conception de Tesla est dépourvue d'aubes et utilise des disques lisses tournant dans une chambre pour générer le mouvement.

Le moteur à turbine avant-gardiste de Tesla n'a jamais vraiment été adopté, alors qu'il présentait des avantages évidents par rapport à la turbine conventionnelle. Sa conception était non seulement adaptable et moins coûteuse à produire que les turbines à pales, mais elle était également d'une efficacité impressionnante, avec un régime de 3 600 tours par minute et une puissance de 675 chevaux.

3. Radio

Vous vous demandez sans doute si Guglielmo Marconi n'a pas inventé la radio ? Eh bien, il s'avère que l'affirmation de Marconi est pour le moins discutable. En fait, grâce à ses bobines, Tesla a fait des progrès prometteurs dans la transmission et la réception des signaux radio au milieu des années 1890, avant que Marconi ne dépose le premier brevet de télégraphie sans fil en 1896.

Au début de l'année 1895, Tesla était prêt à envoyer un signal radio sur 80 km, depuis son laboratoire situé aux 33 et 35 South Fifth Avenue à Manhattan, jusqu'à West Point, dans l'État de New York, mais un désastre est survenu avant que cet essai révolutionnaire ne soit achevé : un incendie a détruit le laboratoire de Tesla, emportant son travail. Un an plus tard, Marconi a déposé son premier brevet de télégramme sans fil en Angleterre.

Guglielmo Marconi avec son premier émetteur et récepteur de radiotélégraphie sans fil, 1897.

Crédit image : Auteur inconnu via Wikimedia Commons / Public domain

4. émetteur de loupe

Comme une grande partie des travaux de Tesla, l'émetteur grossissant est une extension de sa technologie de bobine Tesla. Après avoir installé un laboratoire à Colorado Springs en 1899, il dispose de l'espace et des ressources nécessaires pour créer la plus grande bobine Tesla à ce jour. Il appelle ce système à trois bobines l'émetteur grossissant. Il mesure 12 mètres de diamètre, génère des millions de volts d'électricité et produit des éclairs de 12 mètres de long.

5. moteur à induction

Comme pour de nombreuses innovations de Tesla, l'attribution de l'invention du moteur à induction a été contestée. Dans ce cas, Tesla a devancé l'inventeur italien Galileo Ferraris, qui a développé la même technologie plus ou moins au même moment. Bien que Ferraris ait présenté en premier son concept de moteur utilisant l'induction électromagnétique pour faire tourner son rotor, Tesla a déposé ses brevets avant l'Italien.

6. le courant alternatif

La plus grande contribution de Tesla à l'humanité est sans doute son influence sur le développement du courant alternatif (CA). Peut-être ne devrait-il pas, à proprement parler, figurer dans la liste de ses inventions, mais il ne fait aucun doute que sa technologie a joué un rôle déterminant dans l'émergence du CA comme système électrique dominant dans le monde.

L'enthousiasme de Tesla pour le courant alternatif était vivement contesté par Thomas Edison - pour qui Tesla travaillait dans les années 1880 - qui préférait le courant continu. Edison considérait que le courant alternatif était plus dangereux que le courant continu et une "guerre des courants" très publique s'ensuivit, le plus grand champion du courant alternatif, George Westinghouse, utilisant le moteur à induction de Tesla dans son système à courant alternatif complètement intégré. Malgré l'opposition d'Edison, le courant alternatif n'a jamais été utilisé.L'opposition, la croyance de Westinghouse dans le CA a finalement été justifiée.

7. l'énergie hydroélectrique

L'un des produits les plus impressionnants du partenariat entre Tesla et George Westinghouse fut sans aucun doute la centrale électrique d'Adams, la première centrale hydroélectrique au monde. Cette centrale innovante concrétisait un espoir de longue date, celui de pouvoir exploiter la force impressionnante des chutes du Niagara, l'une des merveilles naturelles les plus spectaculaires d'Amérique du Nord. Le projet était le résultat indirect d'un concours, organisé parla Commission internationale des chutes du Niagara, pour trouver un plan qui y parviendrait.

Le concours a attiré des candidatures du monde entier, y compris une proposition de transmission d'électricité en courant continu qui a été approuvée par Edison. Mais le chef de la Commission, Lord Kelvin, a été suffisamment impressionné par la démonstration de courant alternatif de Westinghouse Electric à l'exposition universelle de Chicago en 1893 pour demander à Westinghouse et à Tesla de développer une solution de transmission en courant alternatif.

Le projet s'est avéré difficile et coûteux, mais malgré le scepticisme croissant des investisseurs, Tesla n'a jamais douté de son succès. Finalement, le 16 novembre 1896, la station a été activée et l'électricité produite par le transformateur révolutionnaire de l'Adams Power Plant a commencé à affluer à Buffalo, dans l'état de New York.L'énergie de la centrale a été utilisée pour électrifier la ville de New York.

Générateurs Westinghouse à la centrale électrique Edward Dean Adams à Niagara Falls, 1905.

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

8. le graphique d'ombre

L'incendie qui a détruit son laboratoire new-yorkais en 1895 a probablement mis un frein à un autre domaine de recherche de Tesla, à savoir l'émergence de la technologie des rayons X. Le scientifique allemand Wilhelm Conrad Röntgen a mis au point le premier rayon X le 8 novembre de la même année, une réalisation révolutionnaire qui lui a valu le premier prix Nobel en 1901.

Inspiré par les rayons X de Röntgen, Tesla s'y intéresse à nouveau et met au point le Shadowgraph en utilisant un tube à vide. Son image d'une chaussure avec un pied à l'intérieur, produite en 1896, est considérée comme la première radiographie américaine.

9. lumières au néon

Les néons sont un autre exemple de technologie avancée plutôt qu'inventée par Tesla. Un Français, Georges Claude, a inauguré l'ère du néon en présentant une paire de tubes au néon de 38 pieds de long au Salon de l'automobile de Paris en 1910. Mais une forme d'éclairage au néon avait été mise au point des décennies plus tôt, au milieu du 19e siècle, par Heinrich Geißler, un souffleur de verre et physicien allemand qui a produit des lampes au néon.des effets de néon en faisant passer un courant dans des tubes de verre remplis de gaz comme l'argon.

Tesla était en possession de plusieurs tubes de Geißler et observa qu'ils s'allumaient successivement lorsqu'il ajustait la fréquence de sa bobine. Cette découverte fortuite fut une réalisation spectaculaire de son intérêt pour l'énergie sans fil. En 1893, il exposa à l'Exposition universelle de Chicago une sélection de lampes à décharge qui s'allumaient sans être alimentées par des électrodes ou des fils.

10. Valve Tesla

L'extraordinaire héritage de Tesla continue de porter ses fruits près de 80 ans après sa mort. Pas plus tard qu'en 2021, son "conduit vavulaire" breveté en 1920 a été réexaminé par des scientifiques, qui ont identifié une variété de nouvelles applications pour le concept centenaire de Tesla. Bien que Tesla soit évidemment plus connu pour ses travaux sur les courants et les circuits électriques, la valve est un exemple intéressant du fait que son génie étaitappliquée à un autre domaine scientifique.

Le dispositif, qui ne comporte aucune pièce mobile, est constitué d'une série de boucles en forme de larme reliées entre elles qui offrent un passage libre pour l'écoulement du liquide vers l'avant tout en limitant la vitesse de l'écoulement vers l'arrière. On pense qu'une version remaniée de la vanne Tesla pourrait constituer une alternative efficace au clapet anti-retour classique, en permettant de contrôler les flux sans avoir recours à des pièces mobiles.