Edhe në mesin e shumë mendjeve të mëdha dhe novatore të fundit të shekullit të 19-të , Nikola Tesla, shpikësi serbo-amerikan që zbuloi fushën magnetike rrotulluese, dallohet për shkallën e madhe të kontributit të tij në shkencë.

Gjatë rrjedhës së jetës së tij jashtëzakonisht të frytshme, Tesla paraqiti të paktën 278 patenta. Këtu është një përzgjedhje modeste e shpikjeve të tij më të rëndësishme.

1. Spiralja Tesla

Ndoshta shpikja më e famshme e Teslës dhe sigurisht një nga më spektakolaret e tij, spiralja Tesla ishte produkt i ambicies së tij për të krijuar një sistem që mund të transmetonte energjinë elektrike me valë.

Sistemi përbëhet nga dy pjesë - një spirale parësore dhe dytësore, të dyja kanë kondensatorin e tyre (i cili ruan energjinë elektrike, si një bateri). Spiralja kryesore është e lidhur me një burim energjie nga i cili merr një ngarkesë masive, deri në atë pikë sa ngarkesa thyen rezistencën e ajrit në hapësirën midis dy mbështjelljeve (i njohur si hendeku i shkëndijës). Kjo krijon një fushë magnetike që së shpejti shembet, duke gjeneruar një rrymë elektrike në bobinën dytësore. Zinxhirët e tensionit të ndezjes midis dy mbështjelljeve disa qindra herë në sekondë, duke ngarkuar kondensatorin e spirales dytësore derisa të shpërthejë i lirë në njërrufe në qiell spektakolare të rrymës elektrike.

Spirina Tesla ka përdorim të kufizuar praktik, por ajo transformoi kuptimin tonë për energjinë elektrike dhe shumë nga risitë më të rëndësishme elektrike të shekullit të 20-të – duke përfshirë televizorët dhe radiot – vazhdojnë të përdorin teknologji të ngjashme.

Spirja e Teslës në veprim në laboratorin e Nikola Teslës në Kolorado Springs, dhjetor 1899.

Kredia e imazhit: Nikola Tesla nëpërmjet Wikimedia Commons / Domeni Publik

2. Turbina Tesla

I frymëzuar nga suksesi emergjent i motorit të pistonit në automobila, Tesla vendosi të zhvillojë motorin e tij të stilit turbin. E njohur gjithashtu si turbina me shtresë kufitare dhe turbina e tipit kohezion, turbina e Teslës ishte e dallueshme në dizajnin e saj. Ndryshe nga turbinat konvencionale, dizajni i Teslës ishte pa tehe, në vend të kësaj përdorte disqe të lëmuar që rrotulloheshin në një dhomë për të gjeneruar lëvizje.

Motori i turbinës së fundit të Teslës nuk u kap kurrë, edhe pse ofronte avantazhe të qarta mbi turbinën konvencionale. Dizajni i tij ishte jo vetëm i adaptueshëm dhe më i lirë për t'u prodhuar se turbinat me teh, por ishte gjithashtu jashtëzakonisht efikas, duke dhënë 3600 rpm dhe duke gjeneruar 675 kuaj fuqi.

3. Radio

Me siguri po mendoni të prisni pak a nuk e shpiku Guglielmo Marconi radion? Epo, rezulton se pretendimi i Marconit është të paktën i diskutueshëm. Në fakt, duke përdorur mbështjelljet e tij, Tesla bëri përparime premtuese në transmetim dhemarrja e sinjaleve radio në mesin e viteve 1890, përpara se Marconi të nxirrte patentën e parë të telegrafisë me valë në 1896.

Në fillim të vitit 1895 Tesla ishte gati të dërgonte një sinjal radio 50 milje, nga laboratori i tij në 33 dhe 35 jug Fifth Avenue në Manhattan, në West Point, NY, por fatkeqësia ndodhi përpara se të përfundonte testi i tij themelor: një zjarr në ndërtesë shkatërroi laboratorin e Teslës, duke marrë me vete punën e tij. Një vit më vonë, Marconi nxori patentën e tij të parë të telegramit me valë në Angli.

Guglielmo Marconi me transmetuesin dhe marrësin e tij të hershëm të radiotelegrafisë pa tel, 1897

Kredia e imazhit: Autor i panjohur nëpërmjet Wikimedia Commons / Domeni publik

4. Transmetuesi zmadhues

Ashtu si pjesa më e madhe e punës së Teslës, transmetuesi zmadhues ishte një zgjerim i teknologjisë së tij të spirales Tesla. Pasi ngriti një laborator në Kolorado Springs në 1899, ai kishte hapësirën dhe burimet për të krijuar spiralen më të madhe Tesla deri më tani. Ai e quajti këtë sistem spirale të trefishtë transmetues zmadhues. Ishte 52 këmbë në diametër, prodhoi miliona volt energji elektrike dhe prodhoi rrufe 130 këmbë të gjata.

5. Motori me induksion

Ashtu si me shumë nga risitë e Teslës, merita për shpikjen e motorit me induksion u kundërshtua. Në këtë rast, Tesla vendosi në këtë post shpikësin italian Galileo Ferraris, i cili zhvilloi të njëjtën teknologji pak a shumë në të njëjtën kohë. Megjithëse Ferraris prezantoi konceptin e tij të një motoriqë përdor induksionin elektromagnetik për të rrotulluar rotorin e tij së pari, Tesla paraqiti patentat e tij përpara italianit.

6. Rryma alternative

Padyshim që kontributi më i madh i Teslës për njerëzimin ishte ndikimi i tij në zhvillimin e rrymës alternative (AC). Ndoshta, në mënyrë strikte, nuk duhet të përfshihet në një listë të shpikjeve të tij, por nuk ka dyshim se teknologjia e tij ishte e rëndësishme në shfaqjen e AC si sistemi elektrik dominues në botë.

Entuziazmi i Teslës për AC ishte i zhurmshëm kontestuar nga Thomas Edison – për të cilin Tesla punoi në vitet 1880 – i cili favorizoi fuqishëm DC. Edison e konsideroi rrymën alternative si më të rrezikshme se rryma direkte dhe pasoi një "Lufta e Rrymave" shumë publike, me kampionin më të madh të AC, George Westinghouse, duke përdorur motorin e induksionit të Teslës në sistemin e tij plotësisht të integruar AC. Pavarësisht kundërshtimit të Edisonit, besimi i Westinghouse në AC u vërtetua përfundimisht.

7. Energjia hidroelektrike

Një nga produktet më mbresëlënëse të partneritetit të Tesla me George Westinghouse ishte padyshim Adams Power Station, hidrocentrali i parë në botë. Ky central inovativ realizoi një shpresë të gjatë se forca e jashtëzakonshme e Ujëvarës së Niagarës, një nga mrekullitë natyrore më spektakolare të Amerikës së Veriut, mund të shfrytëzohej. Projekti ishte rezultat indirekt i një konkursi, të organizuar nga Ujëvara Ndërkombëtare e NiagarësKomisioni, për të gjetur një plan që do të kishte sukses për ta bërë këtë.

Konkursi tërhoqi pjesëmarrës nga e gjithë bota, duke përfshirë një propozim për transmetimin e energjisë elektrike DC që u miratua nga Edison. Por udhëheqësi i Komisionit, Lord Kelvin, ishte mjaftueshëm i impresionuar nga shfaqja e AC nga Westinghouse Electric në Panairin Botëror të Çikagos në 1893, saqë ai i kërkoi Westinghouse dhe Tesla të zhvillonin një zgjidhje transmetimi AC.

Projekti doli të ishte sfidues dhe e shtrenjtë, por pavarësisht nga skepticizmi në rritje midis investitorëve, Tesla nuk kishte kurrë dyshime se përfundimisht do të ishte një sukses. Përfundimisht, më 16 nëntor 1896, stacioni u aktivizua dhe energjia elektrike e gjeneruar nga revolucionare Adams Power Plant Transformer House filloi të shkonte në Buffalo, NY. S'kaloi shumë, u ndërtuan dhjetë gjeneratorë të tjerë dhe energjia nga uzina u përdor për të elektrizuar qytetin e Nju Jorkut.

Gjeneratorët e Westinghouse në termocentralin Edward Dean Adams në Niagara Falls, 1905.

Kredia e imazhit: Punimet e Westinghouse Electric & Kompania prodhuese nëpërmjet Wikimedia Commons / Domeni publik

8. Shadowgraph

Një fushë tjetër e kërkimit të Teslës që ka të ngjarë të kufizohej nga zjarri që shkatërroi laboratorin e tij në Nju Jork në 1895, lidhet me shfaqjen e teknologjisë së rrezeve X. Famshëm, shkencëtari gjerman Wilhelm Conrad Röntgen zhvilloi radiografinë e parë më 8 nëntor të po atij viti.arritje novatore që i dha atij çmimin përurues Nobel në 1901.

I frymëzuar nga rrezet X të Röntgen, Tesla rinovoi interesin e tij dhe zhvilloi Shadowgraph duke përdorur një tub vakum. Imazhi i tij i një kepuce me një këmbë në të, prodhuar në 1896, mendohet të jetë radiografia e parë e Amerikës.

9. Dritat neoni

Dritat neoni janë një shembull tjetër i një teknologjie që Tesla e avancoi në vend që ta shpiku. Një francez, Georges Claude, filloi epokën e neonit kur shfaqi një palë drita me tub neoni 38 metra të gjatë në Motor Show në Paris në vitin 1910. Por diçka e ngjashme me ndriçimin neoni ishte zhvilluar dekada më parë në mesin e shekullit të 19-të. nga Heinrich Geißler, një fryrës xhami dhe fizikan gjerman i cili prodhoi efekte të ngjashme me neoni duke kaluar një rrymë nëpër tuba qelqi të mbushur me gazra si argon.

Tesla kishte në posedim disa prej tubave të Geißler-it dhe vuri re se ato ndizeshin në vazhdimësi ndërsa rregullonte frekuencën e spirales së tij. Ky zbulim i rastësishëm ishte një realizim dramatik i interesit të tij për energjinë pa tel. Në 1893, ai shfaqi një përzgjedhje të dritave të shkarkimit që ndizeshin pa u mundësuar nga elektroda ose tela në Panairin Botëror të Çikagos.

10. Valvula e Teslës

Trashëgimia e jashtëzakonshme e Teslës vazhdon të japë fryte gati 80 vjet pas vdekjes së tij. Deri në vitin 2021, "përçuesi vavular" i tij i patentuar i vitit 1920 u rishikua nga shkencëtarët, të cilët identifikuan një sërëaplikacione të reja për dizajnin shekullor të Teslës. Ndërsa Tesla është padyshim më i njohur për punën e tij me rrymat dhe qarqet elektrike, valvula është një shembull interesant i gjenialitetit të tij duke u aplikuar në një fushë tjetër shkencore.

Pajisja, e cila nuk ka pjesë lëvizëse, përmban një seri të sytheve të ndërlidhura në formë loti që sigurojnë një rrugë të qartë për rrjedhën përpara të lëngut duke kufizuar shpejtësinë e rrjedhjes së kundërt. Mendohet se një version i ri-inxhinieruar i valvulës Tesla mund të ofrojë një alternativë efektive ndaj valvulës konvencionale të kontrollit, duke lejuar që rrjedhat të kontrollohen pa pasur nevojë për pjesë lëvizëse.