Čak i među mnogim velikim i inovativnim umovima kasnog 19. stoljeća , Nikola Tesla, srpsko-američki izumitelj koji je otkrio rotirajuće magnetsko polje, izdvaja se po ogromnom opsegu svog doprinosa znanosti.

Tijekom svog iznimno plodnog života, Tesla je prijavio najmanje 278 patenata. Ovdje je skroman izbor njegovih najznačajnijih izuma.

1. Teslina zavojnica

Vjerojatno najpoznatiji Teslin izum i zasigurno jedan od njegovih najspektakularnijih, Teslina zavojnica bila je proizvod njegove ambicije da stvori sustav koji bi mogao bežično prenositi električnu energiju.

Sustav se sastoji od dva dijela – primarni i sekundarni svitak, od kojih oba imaju vlastiti kondenzator (koji pohranjuje električnu energiju, poput baterije). Primarna zavojnica spojena je na izvor energije iz kojeg dobiva veliki naboj, do te mjere da naboj razbija otpor zraka u prostoru između dviju zavojnica (poznat kao iskrište). To stvara magnetsko polje koje ubrzo kolabira, generirajući električnu struju u sekundarnom svitku. Napon iskri između dviju zavojnica nekoliko stotina puta u sekundi, puneći kondenzator sekundarne zavojnice dok ne pukne u trenu.spektakularan udar električne struje.

Teslina zavojnica ima ograničenu praktičnu upotrebu, ali transformirala je naše razumijevanje električne energije i mnoge od najvažnijih električnih inovacija 20. stoljeća – uključujući TV i radio – i dalje koriste slične tehnologije.

Teslin svitak u akciji u laboratoriju Nikole Tesle u Colorado Springsu, prosinac 1899.

Zasluga za sliku: Nikola Tesla putem Wikimedia Commons / Public Domain

2. Teslina turbina

Nadahnut naglim uspjehom klipnog motora u automobilima, Tesla je odlučio razviti vlastiti motor u stilu turbine. Također poznata kao turbina graničnog sloja i turbina kohezijskog tipa, Teslina turbina bila je posebna po svom dizajnu. Za razliku od konvencionalnih turbina, Teslin dizajn bio je bez lopatica, umjesto toga koristio je glatke diskove koji su rotirali u komori za generiranje kretanja.

Teslin vrhunski turbinski motor nikad nije zaživio, 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 učinkovit, isporučujući 3600 okretaja u minuti i generirajući 675 konjskih snaga.

3. Radio

Vjerojatno razmišljate, pričekajte malo, nije li Guglielmo Marconi slavni izumio radio? Pa, ispada da je Marconijeva tvrdnja u najmanju ruku diskutabilna. Zapravo, koristeći svoje zavojnice, Tesla je napravio obećavajući napredak u prijenosu iprijem radijskih signala sredinom 1890-ih, prije nego što je Marconi izdao prvi patent za bežičnu telegrafiju 1896.

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

Guglielmo Marconi sa svojim ranim bežičnim radiotelegrafskim odašiljačem i prijemnikom, 1897.

Zasluge za sliku: Nepoznati autor putem Wikimedia Commons / Javno vlasništvo

4. Odašiljač s povećalom

Kao i većina Teslinih radova, odašiljač s povećalom bio je proširenje njegove tehnologije Teslinih zavojnica. Nakon što je 1899. godine uspostavio laboratorij u Colorado Springsu, imao je prostora i resursa za izradu najveće Tesline zavojnice dosad. Ovaj sustav s tri zavojnice nazvao je odašiljačem s povećalom. Imao je 52 stope u promjeru, stvarao je milijune volti električne energije i proizvodio munje duge 130 stopa.

5. Indukcijski motor

Kao i kod mnogih Teslinih inovacija, zasluge za izum indukcijskog motora bile su osporene. U ovom slučaju, Tesla je na mjestu izbacio talijanskog izumitelja Galilea Ferrarisa, koji je razvio istu tehnologiju u manje-više isto vrijeme. No Ferraris je predstavio svoj koncept motorakoji prvo koristi elektromagnetsku indukciju da vrti svoj rotor, Tesla je prijavio svoje patente prije Talijana.

6. Izmjenična struja

Nedvojbeno je Teslin najveći doprinos čovječanstvu bio njegov utjecaj na razvoj izmjenične struje (AC). Možda se to, strogo govoreći, ne bi trebalo nalaziti na popisu njegovih izuma, ali nema sumnje da je njegova tehnologija bila ključna za pojavu izmjenične struje kao dominantnog svjetskog električnog sustava.

Teslin entuzijazam za izmjeničnu struju bio je glasan osporio ga je Thomas Edison – za kojeg je Tesla radio 1880-ih – koji je snažno favorizirao DC. Edison je smatrao da je izmjenična struja opasnija od istosmjerne i uslijedio je vrlo javni 'Rat struja', s najvećim prvakom AC-a, Georgeom Westinghouseom, koji je koristio Teslin indukcijski motor u svom potpuno integriranom AC sustavu. Unatoč Edisonovom protivljenju, Westinghouseovo vjerovanje u izmjeničnu struju na kraju je potvrđeno.

7. Hidroelektrana

Jedan od najimpresivnijih proizvoda Teslinog partnerstva s Georgeom Westinghouseom zasigurno je bila Adams Power Station, prva hidroelektrana na svijetu. Ova inovativna elektrana ostvarila je dugogodišnju nadu da se može iskoristiti nevjerojatna snaga slapova Niagare, jednog od najspektakularnijih prirodnih čuda Sjeverne Amerike. Projekt je neizravan rezultat natječaja koji je organizirao International Niagara FallsKomisije, kako bi pronašli plan koji bi uspio učiniti upravo to.

Natjecanje je privuklo prijave iz cijelog svijeta, uključujući prijedlog prijenosa istosmjerne struje koji je podržao Edison. Ali vođa Komisije, Lord Kelvin, bio je dovoljno impresioniran Westinghouse Electricovim izlaganjem izmjenične struje na Svjetskom sajmu u Chicagu 1893. da je zatražio od Westinghousea i Tesle da razviju rješenje za prijenos izmjenične struje.

Projekt se pokazao izazovnim i skupo, ali unatoč rastućem skepticizmu među investitorima, Tesla nikada nije sumnjao da će se na kraju pokazati uspješnim. Naposljetku, 16. studenoga 1896. stanica je aktivirana i električna energija proizvedena u revolucionarnoj Adams Power Plant Transformer House počela je navirati u Buffalo, NY. Ubrzo je izgrađeno još deset generatora, a energija iz postrojenja korištena je za elektrifikaciju New Yorka.

Westinghouseovi generatori u elektrani Edward Dean Adams u Niagara Fallsu, 1905.

Zasluga za sliku: Works of the Westinghouse Electric & Proizvođačka tvrtka putem Wikimedia Commons / Javna domena

8. The shadowgraph

Još jedno područje Teslinog istraživanja koje je vjerojatno bilo ograničeno požarom koji je uništio njegov laboratorij u New Yorku 1895. godine odnosi se na pojavu tehnologije X-zraka. Poznato je da je njemački znanstvenik Wilhelm Conrad Röntgen 8. studenog iste godine razvio prvu X-zraku,revolucionarno postignuće koje mu je donijelo prvu Nobelovu nagradu 1901.

Nadahnut Röntgenovom X-zrakom, Tesla je obnovio vlastiti interes i razvio Shadowgraph pomoću vakuumske cijevi. Njegova slika cipele s nogom u njoj, proizvedena 1896., smatra se prvom američkom rendgenskom snimkom.

9. Neonska svjetla

Neonska svjetla još su jedan primjer tehnologije koju je Tesla unaprijedio, a ne izumio. Francuz, Georges Claude, otvorio je neonsko doba kada je 1910. prikazao par neonskih svjetiljki dugih 38 stopa na Pariškom sajmu automobila. Ali nešto slično neonskoj rasvjeti razvijeno je desetljećima ranije, sredinom 19. stoljeća. Heinrich Geißler, njemački puhač stakla i fizičar koji je proizveo efekte slične neonu puštajući struju kroz staklene cijevi ispunjene plinovima poput argona.

Tesla je posjedovao nekoliko Geißlerovih cijevi i primijetio je da su svijetlile u slijedom dok je podešavao frekvenciju svoje zavojnice. Ovo slučajno otkriće bilo je dramatično ostvarenje njegova interesa za bežičnu energiju. Godine 1893. prikazao je izbor svjetala s pražnjenjem koja su svijetlila bez napajanja elektrodama ili žicama na Svjetskom sajmu u Chicagu.

10. Teslin ventil

Teslina izvanredna ostavština nastavlja donositi plodove gotovo 80 godina nakon njegove smrti. Nedavno 2021., njegov patentirani 'vavularni kanal' iz 1920. ponovno su pregledali znanstvenici, koji su identificirali niznove primjene za Teslin stoljetni dizajn. Iako je Tesla očito poznatiji po svom radu s električnim strujama i krugovima, ventil je zanimljiv primjer primjene njegovog genija u drugom znanstvenom području.

Uređaj, koji nema pomičnih dijelova, ima niz međusobno povezanih petlji u obliku suze koje osiguravaju jasan put za protok tekućine prema naprijed, dok ograničavaju brzinu obrnutog toka. Smatra se da bi rekonstruirana verzija Teslinog ventila mogla pružiti učinkovitu alternativu konvencionalnom povratnom ventilu, omogućujući kontrolu protoka bez potrebe za pokretnim dijelovima.