Selv blant de mange store og innovative hodene på slutten av 1800-tallet , Nikola Tesla, den serbisk-amerikanske oppfinneren som oppdaget det roterende magnetfeltet, skiller seg ut for omfanget av sitt bidrag til vitenskapen.

I løpet av sitt usedvanlig produktive liv har Tesla inngitt minst 278 patenter. Her er et beskjedent utvalg av hans mest bemerkelsesverdige oppfinnelser.

1. Tesla-spolen

Sannsynligvis Teslas mest kjente oppfinnelse og absolutt en av hans mest spektakulære, Tesla-spolen var et produkt av hans ambisjon om å lage et system som kunne overføre strøm trådløst.

Systemet består av to deler – en primær og sekundær spole, som begge har sin egen kondensator (som lagrer elektrisk energi, som et batteri). Primærspolen er koblet til en strømkilde som den mottar en massiv ladning fra, til det punktet at ladningen bryter luftmotstanden i rommet mellom de to spolene (kjent som gnistgapet). Dette skaper et magnetfelt som snart kollapser, og genererer en elektrisk strøm i sekundærspolen. Gnistspenning glider mellom de to spolene flere hundre ganger i sekundet, og lader sekundærspolens kondensator til den sprekker løs i enspektakulær bolt av elektrisk strøm.

Tesla-spolen har begrenset praktisk bruk, men den forvandlet vår forståelse av elektrisitet og mange av det 20. århundres viktigste elektriske innovasjoner – inkludert TV-er og radioer – fortsetter å bruke lignende teknologier.

Tesla-spolen i aksjon ved Nikola Teslas Colorado Springs-laboratorium, desember 1899.

Bildekreditt: Nikola Tesla via Wikimedia Commons / Public Domain

2. Tesla-turbin

Inspirert av den nye suksessen til stempelmotoren i biler, bestemte Tesla seg for å utvikle sin egen motor i turbinstil. Også kjent som grenselagsturbinen og turbinen av kohesjonstypen, var Teslas turbin distinkt i sin design. I motsetning til konvensjonelle turbiner var Teslas utforming bladløs, i stedet brukte den glatte skiver som roterte i et kammer for å generere bevegelse.

Teslas banebrytende turbinmotor fanget aldri virkelig inn, selv om den ga klare fordeler i forhold til den konvensjonelle turbinen. Designet var ikke bare tilpasningsdyktig og billigere å produsere enn bladturbiner, men det var også imponerende effektivt, og leverte 3600 o/min og genererte 675 hestekrefter.

3. Radio

Du tenker nok, vent litt, fant ikke Guglielmo Marconi opp radioen? Vel, det viser seg at Marconis påstand i det minste er diskutabel. Faktisk, ved å bruke spolene hans, gjorde Tesla lovende fremskritt i overføringen ogmottak av radiosignaler på midten av 1890-tallet, før Marconi tok ut det første patentet på trådløs telegrafi i 1896.

Tidlig i 1895 var Tesla klar til å sende et radiosignal 50 miles, fra laboratoriet hans på 33 og 35 South Fifth Avenue på Manhattan, til West Point, NY, men katastrofen inntraff før den banebrytende testen hans kunne fullføres: en bygningsbrann ødela Teslas laboratorium og tok med seg arbeidet hans. Et år senere tok Marconi ut sitt første trådløse telegrampatent i England.

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

Image Credit: Ukjent forfatter via Wikimedia Commons / Offentlig domene

4. Forstørrelsessender

Som så mye av Teslas arbeid, var forstørrelsessenderen en utvidelse av Tesla-spoleteknologien hans. Etter å ha satt opp et laboratorium i Colorado Springs i 1899, hadde han plass og ressurser til å lage den største Tesla-spolen til nå. Han kalte dette trippelspolesystemet forstørrelsessenderen. Den var 52 fot i diameter, genererte millioner av volt elektrisitet og produserte 130 fot lange lyn.

5. Induksjonsmotor

Som med mange av Teslas innovasjoner, ble æren for oppfinnelsen av induksjonsmotoren bestridt. I dette tilfellet pippet Tesla den italienske oppfinneren Galileo Ferraris, som utviklet den samme teknologien på mer eller mindre samme tid, til posten. Selv om Ferraris presenterte konseptet sitt om en motorsom bruker elektromagnetisk induksjon for å snurre rotoren først, sendte Tesla inn patentene sine foran italieneren.

6. Vekselstrøm

Teslas største bidrag til menneskeheten var uten tvil hans innflytelse på utviklingen av vekselstrøm (AC). Kanskje den strengt tatt ikke burde være med i en liste over oppfinnelsene hans, men det er ingen tvil om at teknologien hans var medvirkende til fremveksten av AC som verdens dominerende elektriske system.

Teslas entusiasme for AC var høyrøstet bestridt av Thomas Edison – som Tesla jobbet for på 1880-tallet – som sterkt favoriserte DC. Edison anså vekselstrøm for å være farligere enn likestrøm, og en veldig offentlig "War of the Currents" fulgte, med ACs største mester, George Westinghouse, som brukte Teslas induksjonsmotor i sitt fullstendig integrerte AC-system. Til tross for Edisons motstand, ble Westinghouses tro på AC til slutt bekreftet.

7. Vannkraft

Et av de mest imponerende produktene i Teslas partnerskap med George Westinghouse var uten tvil Adams Power Station, verdens første vannkraftverk. Dette innovative kraftsenteret realiserte et langvarig håp om at den fantastiske kraften til Niagara Falls, et av Nord-Amerikas mest spektakulære naturlige underverker, kunne utnyttes. Prosjektet var det indirekte resultatet av en konkurranse, arrangert av International Niagara FallsKommisjonen, for å finne en plan som ville lykkes med å gjøre nettopp det.

Konkurransen tiltrakk seg bidrag fra hele verden, inkludert et forslag om å overføre DC-elektrisitet som ble støttet av Edison. Men kommisjonens leder, Lord Kelvin, var såpass imponert over Westinghouse Electrics visning av AC på verdensutstillingen i Chicago i 1893 til at han ba Westinghouse og Tesla om å utvikle en AC-overføringsløsning.

Prosjektet viste seg å være utfordrende. og dyrt, men til tross for økende skepsis blant investorer, var Tesla aldri i tvil om at det til slutt skulle vise seg å bli en suksess. Til slutt, den 16. november 1896, ble stasjonen aktivert og elektrisitet generert av det revolusjonerende Adams Power Plant Transformer House begynte å strømme inn i Buffalo, NY. Innen kort tid ble det bygget ytterligere ti generatorer og energi fra anlegget ble brukt til å elektrifisere New York City.

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

Bildekreditt: Works of the Westinghouse Electric & Produksjonsselskap via Wikimedia Commons / Public domain

8. Skyggegrafen

Et annet område av Teslas forskning som sannsynligvis ble begrenset av brannen som ødela laboratoriet hans i New York i 1895, er relatert til fremveksten av røntgenteknologi. Den tyske forskeren Wilhelm Conrad Röntgen utviklet den første røntgenstrålen 8. november samme år, enbanebrytende prestasjon som ga ham den første Nobelprisen i 1901.

Inspirert av Röntgens røntgen, fornyet Tesla sin egen interesse og utviklet Shadowgraph ved hjelp av et vakuumrør. Bildet hans av en sko med en fot i, produsert i 1896, antas å være USAs første røntgenbilde.

9. Neonlys

Neonlys er nok et eksempel på en teknologi som Tesla avanserte snarere enn oppfant. En franskmann, Georges Claude, innledet neonalderen da han viste frem et par 38 fot lange neonrørlys på Paris Motor Show i 1910. Men noe som ligner på neonbelysning hadde blitt utviklet flere tiår tidligere på midten av 1800-tallet. av Heinrich Geißler, en tysk glassblåser og fysiker som produserte neonlignende effekter ved å føre en strøm gjennom glassrør fylt med gasser som argon.

Tesla var i besittelse av flere av Geißlers rør og observerte at de lyste opp i rekkefølge mens han justerte frekvensen til spolen sin. Denne tilfeldige oppdagelsen var en dramatisk realisering av hans interesse for trådløs energi. I 1893 viste han et utvalg utladningslys som lyste opp uten å bli drevet av elektroder eller ledninger på Chicago World's Fair.

10. Tesla-ventil

Teslas ekstraordinære arv fortsetter å bære frukt nesten 80 år etter hans død. Så sent som i 2021 ble hans patenterte "vavular conduit" fra 1920 tatt opp igjen av forskere, som identifiserte en rekkenye applikasjoner for Teslas århundregamle design. Mens Tesla åpenbart er mer kjent for sitt arbeid med elektriske strømmer og kretser, er ventilen et interessant eksempel på at hans genialitet blir brukt på et annet vitenskapelig felt.

Enheten, som ikke har bevegelige deler, har en serie av sammenkoblede dråpeformede løkker som gir en klar bane for den fremadgående flyten av væske samtidig som den begrenser hastigheten på omvendt strømning. Det antas at en rekonstruert versjon av Tesla-ventilen kan gi et effektivt alternativ til den konvensjonelle tilbakeslagsventilen, slik at strømninger kan kontrolleres uten behov for bevegelige deler.