Még a 19. század végének számos nagyszerű és innovatív elméje közül is kiemelkedik Nikola Tesla, a szerb-amerikai feltaláló, aki felfedezte a forgó mágneses mezőt, a tudományhoz való hozzájárulásának puszta mértéke miatt.

Rendkívül termékeny élete során Tesla legalább 278 szabadalmat nyújtott be. Íme egy szerény válogatás a legjelentősebb találmányaiból.

1. Tesla-tekercs

Tesla valószínűleg leghíresebb találmánya és minden bizonnyal az egyik leglátványosabb találmánya, a Tesla-tekercs annak a törekvésének a terméke volt, hogy olyan rendszert hozzon létre, amely képes vezeték nélkül továbbítani az elektromosságot.

A rendszer két részből áll - egy primer és egy szekunder tekercsből, amelyek mindegyike saját kondenzátorral rendelkezik (amely elektromos energiát tárol, mint egy akkumulátor). A primer tekercset egy áramforráshoz csatlakoztatják, ahonnan hatalmas töltést kap, olyannyira, hogy a töltés megtöri a két tekercs közötti térben lévő légellenállást (az úgynevezett szikraköz). Ez mágneses mezőt hoz létre, amely hamarosanA szikrázó feszültség másodpercenként több százszor cikázik a két tekercs között, feltöltve a szekunder tekercs kondenzátorát, amíg az látványos villámcsapás formájában ki nem törik.

A Tesla-tekercsnek korlátozott gyakorlati haszna van, de átalakította az elektromossággal kapcsolatos ismereteinket, és a 20. század számos legfontosabb elektromos újítása - beleértve a televíziókat és a rádiókat - továbbra is hasonló technológiákat alkalmaz.

A Tesla-tekercs működés közben Nikola Tesla Colorado Springs-i laboratóriumában, 1899 decemberében.

Image Credit: Nikola Tesla via Wikimedia Commons / Public Domain

2. Tesla turbina

Az autókban a dugattyús motorok feltörekvő sikerén felbuzdulva Tesla úgy döntött, hogy kifejleszti saját, turbinaszerű motorját. A határréteg-turbina és kohéziós turbina néven is ismert Tesla turbinája különleges kialakítású volt. A hagyományos turbinákkal ellentétben Tesla konstrukciója lapát nélküli volt, helyette sima tárcsákat használt, amelyek egy kamrában forogtak a mozgás létrehozásához.

Tesla korszerű turbinamotorja sosem vált igazán népszerűvé, pedig egyértelmű előnyöket kínált a hagyományos turbinával szemben. Kialakítása nemcsak alkalmazkodó és olcsóbban gyártható volt, mint a lapátos turbináké, hanem lenyűgöző hatékonysággal is rendelkezett: 3600 fordulatszámot produkált és 675 lóerőt termelt.

3. Rádió

Most valószínűleg arra gondolsz, hogy várj egy percet, nem Guglielmo Marconi találta fel a rádiót? Nos, kiderült, hogy Marconi állítása legalábbis vitatható. Valójában Tesla a tekercsei segítségével ígéretes előrelépéseket tett a rádiójelek továbbítása és vétele terén az 1890-es évek közepén, mielőtt Marconi 1896-ban megkapta az első vezeték nélküli távíró szabadalmat.

1895 elején Tesla készen állt arra, hogy a Manhattanben, a South Fifth Avenue 33. és 35. szám alatt található laboratóriumából 50 mérföldes rádiójelet küldjön a New York állambeli West Pointba, de mielőtt úttörő kísérletét befejezhette volna, katasztrófa történt: egy tűzvész elpusztította Tesla laboratóriumát, és magával vitte a munkáját is. Egy évvel később Marconi Angliában megszerezte első szabadalmát a vezeték nélküli táviratra.

Guglielmo Marconi a korai vezeték nélküli rádiótávíró adójával és vevőkészülékével, 1897

Képhitel: Ismeretlen szerző a Wikimedia Commonson keresztül / Public domain

4. Nagyítós adó

Mint Tesla munkásságának nagy része, a Nagyító adó is a Tesla-tekercs technológiájának kiterjesztése volt. 1899-ben Colorado Springsben létrehozott egy laboratóriumot, így rendelkezett a szükséges helyekkel és erőforrásokkal ahhoz, hogy megalkossa az eddigi legnagyobb Tesla-tekercset. Ezt a hármas tekercsrendszert Nagyító adónak nevezte el. 52 láb átmérőjű volt, több millió voltos elektromosságot termelt, és 130 láb hosszú villámokat produkált.

5. Indukciós motor

Mint Tesla számos újítása esetében, az indukciós motor feltalálása is vitatott volt. Ebben az esetben Tesla megelőzte Galileo Ferraris olasz feltalálót, aki nagyjából ugyanabban az időben fejlesztette ki ugyanazt a technológiát. Bár Ferraris mutatta be először a rotor forgatásához elektromágneses indukciót használó motor koncepcióját, Tesla előbb nyújtotta be szabadalmát, mint az olasz.

6. Váltakozó áram

Vitathatatlanul Tesla legnagyobb hozzájárulása az emberiséghez a váltakozó áram (AC) kifejlesztésére gyakorolt hatása volt. Talán szigorúan véve nem kellene szerepelnie a találmányainak listáján, de kétségtelen, hogy technológiája nagyban hozzájárult ahhoz, hogy az AC a világ meghatározó elektromos rendszerévé vált.

Tesla váltóáram iránti lelkesedését Thomas Edison - akinek Tesla az 1880-as években dolgozott - hevesen vitatta, aki határozottan az egyenáramot részesítette előnyben. Edison a váltóáramot veszélyesebbnek tartotta, mint az egyenáramot, és egy nagyon nyilvános "áramháború" alakult ki, amelynek legnagyobb bajnoka, George Westinghouse Tesla indukciós motorját használta fel teljesen integrált váltóáramú rendszerében. Edison ellenéreellenállás, a Westinghouse AC-be vetett hite végül beigazolódott.

7. Vízerőművek

Tesla és George Westinghouse együttműködésének egyik leglenyűgözőbb terméke volt az Adams Power Station, a világ első vízerőműve. Ez az innovatív erőmű megvalósította azt a régóta dédelgetett reményt, hogy Észak-Amerika egyik leglátványosabb természeti csodája, a Niagara-vízesés félelmetes erejét hasznosítani lehet. A projekt közvetett eredménye volt egy pályázatnak, amelyet a következő szervezetek szerveztek.a Nemzetközi Niagara-vízesés Bizottság, hogy találjon egy olyan tervet, amely ezt sikeresen megvalósítja.

A versenyre a világ minden tájáról érkeztek pályázatok, köztük egy egyenáramú áram továbbítására vonatkozó javaslat, amelyet Edison is támogatott. A Bizottság vezetőjét, Lord Kelvint azonban annyira lenyűgözte a Westinghouse Electric által az 1893-as chicagói világkiállításon bemutatott váltakozó áramú áram, hogy felkérte Westinghouse-t és Teslát egy váltakozó áramot továbbító megoldás kifejlesztésére.

A projekt kihívásnak és költségesnek bizonyult, de a befektetők növekvő szkepticizmusa ellenére Teslának soha nem volt kétsége afelől, hogy végül sikeresnek bizonyul. 1896. november 16-án végül az állomást beindították, és a forradalmi Adams Power Plant transzformátorház által termelt áram elkezdett áradni Buffalóban, New Yorkban. Rövidesen további tíz generátor épült ésaz erőműből származó energiát New York város villamosítására használták fel.

Westinghouse generátorok az Edward Dean Adams erőműben, Niagara Falls, 1905.

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

8. A shadowgraph

Tesla kutatásainak egy másik területe, amelyet a New York-i laboratóriumát 1895-ben elpusztító tűz valószínűleg visszavetett, a röntgensugaras technológia kialakulásával kapcsolatos. Híres, hogy Wilhelm Conrad Röntgen német tudós ugyanezen év november 8-án fejlesztette ki az első röntgensugarat, ami úttörő eredmény volt, és 1901-ben kiérdemelte az első Nobel-díjat.

Röntgen röntgenfelvételén felbuzdulva Tesla felújította saját érdeklődését, és kifejlesztette a vákuumcsövet használó Shadowgraph-ot. 1896-ban készített képét egy cipőről, benne egy lábbal, Amerika első röntgenfelvételének tartják.

9. Neon fények

A neonfény egy másik példa arra a technológiára, amelyet Tesla inkább továbbfejlesztett, mint feltalált. Egy francia, Georges Claude vezette be a neonkorszakot, amikor 1910-ben a Párizsi Autókiállításon bemutatott egy pár 38 láb hosszú neoncsöves lámpát. De a neonvilágításhoz hasonlót már évtizedekkel korábban, a 19. század közepén kifejlesztett Heinrich Geißler, egy német üvegfúvó és fizikus, aki a neonvilágításhoz hasonlót készített.neonszerű hatást érhetünk el, ha áramot vezetünk át olyan gázokkal, mint az argon, töltött üvegcsöveken.

Tesla birtokába került Geißler több csöve, és megfigyelte, hogy azok egymás után világítanak, amint a tekercs frekvenciáját beállította. Ez a véletlen felfedezés drámai módon valósította meg a vezeték nélküli energia iránti érdeklődését. 1893-ban a chicagói világkiállításon olyan kisülési lámpákat mutatott be, amelyek elektródák és vezetékek nélkül világítottak.

10. Tesla szelep

Tesla rendkívüli öröksége közel 80 évvel a halála után is gyümölcsöt hoz. 1920-ban szabadalmaztatott "szelepcsatornáját" a tudósok még 2021-ben is újragondolták, és számos új alkalmazási lehetőséget találtak Tesla évszázados tervének. Bár Tesla nyilvánvalóan jobban ismert az elektromos áramokkal és áramkörökkel kapcsolatos munkásságáról, a szelep érdekes példája annak, hogy zsenialitásátegy másik tudományterületre alkalmazva.

A mozgó alkatrészeket nem tartalmazó eszköz egy sor összekapcsolt, könnycsepp alakú hurokkal rendelkezik, amelyek szabad utat biztosítanak a folyadék előremenő áramlásának, miközben korlátozzák a visszafelé áramlás sebességét. Úgy gondolják, hogy a Tesla-szelep átdolgozott változata hatékony alternatívája lehet a hagyományos visszacsapószelepeknek, lehetővé téve az áramlás szabályozását mozgó alkatrészek nélkül.