Till och med bland de många stora och innovativa hjärnorna i slutet av 1800-talet står Nikola Tesla, den serbisk-amerikanska uppfinnaren som upptäckte det roterande magnetfältet, ut genom den enorma omfattningen av hans bidrag till vetenskapen.

Under sitt utomordentligt produktiva liv lämnade Tesla in minst 278 patent. Här är ett litet urval av hans mest anmärkningsvärda uppfinningar.

1. Teslaspole

Teslas spole är förmodligen Teslas mest kända uppfinning och säkerligen en av hans mest spektakulära, och den är en produkt av hans ambition att skapa ett system som kan överföra elektricitet trådlöst.

Systemet består av två delar - en primär och en sekundär spole, som båda har sin egen kondensator (som lagrar elektrisk energi, som ett batteri). Den primära spolen är ansluten till en strömkälla från vilken den får en massiv laddning, till den grad att laddningen bryter luftmotståndet i utrymmet mellan de två spolarna (det så kallade gnistgapet). Detta skapar ett magnetfält som snartGnistspänningen går mellan de två spolarna flera hundra gånger i sekunden och laddar den sekundära spolens kondensator tills den sprängs i en spektakulär elektrisk strömstöt.

Teslaspolen har begränsad praktisk användning, men den förändrade vår förståelse av elektricitet och många av 1900-talets viktigaste elektriska innovationer - inklusive TV-apparater och radioapparater - fortsätter att använda liknande teknik.

Teslaspolen i aktion i Nikola Teslas laboratorium i Colorado Springs, december 1899.

Bild: Nikola Tesla via Wikimedia Commons / Public Domain

2. Tesla-turbin

Inspirerad av kolvmotorns framgångar i bilar bestämde sig Tesla för att utveckla sin egen turbinmotor. Teslas turbin, som även kallas gränsskiktturbin och turbin av kohesionstyp, var unik i sin konstruktion. Till skillnad från konventionella turbiner var Teslas konstruktion bladlös och använde i stället släta skivor som roterade i en kammare för att generera rörelse.

Teslas banbrytande turbinmotor slog aldrig riktigt igenom, trots att den erbjöd klara fördelar jämfört med den konventionella turbinen. Dess konstruktion var inte bara anpassningsbar och billigare att tillverka än bladturbiner, utan den var också imponerande effektiv, med 3 600 varv per minut och 675 hästkrafter.

3. Radio

Du tänker säkert att Guglielmo Marconi inte var den berömda uppfinnaren av radion? Det visar sig att Marconis påstående åtminstone kan ifrågasättas. Faktum är att Tesla, med hjälp av sina spolar, gjorde lovande framsteg i sändning och mottagning av radiosignaler i mitten av 1890-talet, innan Marconi tog det första patentet på trådlös telegrafi 1896.

I början av 1895 var Tesla redo att sända en radiosignal 80 mil från sitt labb på 33 och 35 South Fifth Avenue på Manhattan till West Point i New York, men katastrofen inträffade innan det banbrytande testet kunde slutföras: en brand förstörde Teslas labb och tog hans arbete med sig. Ett år senare tog Marconi sitt första patent på ett trådlöst telegram i England.

Guglielmo Marconi med sin tidiga sändare och mottagare för trådlös radiotelegrafi, 1897.

Bild: Okänd författare via Wikimedia Commons / Public domain

4. Förstorande sändare

Som så mycket av Teslas arbete var den förstorande sändaren en utvidgning av hans Tesla-spolteknik. Efter att ha inrättat ett labb i Colorado Springs 1899 hade han utrymme och resurser för att skapa den största Tesla-spolen hittills. Han kallade detta tredubbla spolsystem för den förstorande sändaren. Det var 52 fot i diameter, genererade miljontals volt elektricitet och producerade 130 fot långa blixtar.

5. Induktionsmotor

Precis som med många av Teslas innovationer var uppfinningen av induktionsmotorn omtvistad. I det här fallet vann Tesla över den italienska uppfinnaren Galileo Ferraris, som utvecklade samma teknik ungefär samtidigt. Även om Ferraris först presenterade sitt koncept med en motor som använder elektromagnetisk induktion för att snurra rotorerna, lämnade Tesla in sina patent före italienaren.

6. Växelström

Teslas största bidrag till mänskligheten var utan tvekan hans inflytande på utvecklingen av växelström (AC). Kanske borde den inte ingå i en lista över hans uppfinningar, men det råder ingen tvekan om att hans teknik var avgörande för att växelströmmen blev världens dominerande elsystem.

Teslas entusiasm för växelströmmen bestreds högljutt av Thomas Edison - som Tesla arbetade för på 1880-talet - som starkt förespråkade likström. Edison ansåg att växelströmmen var farligare än likströmmen och det uppstod ett mycket offentligt "strömkrig", där växelströmmarnas största förkämpe, George Westinghouse, använde Teslas induktionsmotor i sitt helt integrerade växelströmssystem. Trots Edisonsmotstånd, men Westinghouse tro på växelström bekräftades i slutändan.

7. Vattenkraft

En av de mest imponerande produkterna av Teslas samarbete med George Westinghouse var säkert Adams Power Station, världens första vattenkraftverk. Detta innovativa kraftverk förverkligade en långvarig förhoppning om att man skulle kunna utnyttja den enorma kraften från Niagarafallen, ett av Nordamerikas mest spektakulära naturvårdsverk. Projektet var det indirekta resultatet av en tävling som organiserades avInternational Niagara Falls Commission, för att hitta en plan som skulle lyckas med just detta.

Tävlingen lockade bidrag från hela världen, bland annat ett förslag om överföring av likström som Edison stödde. Men kommissionens ledare, Lord Kelvin, var tillräckligt imponerad av Westinghouse Electrics demonstration av växelström vid världsutställningen i Chicago 1893 för att be Westinghouse och Tesla att utveckla en lösning för överföring av växelström.

Projektet visade sig vara utmanande och dyrt, men trots den ökande skepticismen bland investerarna tvivlade Tesla aldrig på att det i slutändan skulle bli en succé. Den 16 november 1896 aktiverades stationen och elektricitet som genererades av det revolutionära transformatorhuset Adams Power Plant började strömma in i Buffalo, New York.Energin från anläggningen användes för att elektrifiera New York City.

Westinghouse-generatorer vid Edward Dean Adams kraftverk i Niagara Falls 1905.

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

8. Skuggdiagrammet

Ett annat område av Teslas forskning som troligen begränsades av branden som förstörde hans labb i New York 1895 rör framväxten av röntgentekniken. Den tyske vetenskapsmannen Wilhelm Conrad Röntgen utvecklade den första röntgenstrålen den 8 november samma år, en banbrytande prestation som gav honom det första Nobelpriset 1901.

Inspirerad av Röntgens röntgenstrålar återuppväckte Tesla sitt eget intresse och utvecklade Shadowgraph med hjälp av ett vakuumrör. Hans bild av en sko med en fot i, som producerades 1896, anses vara USA:s första röntgenstråle.

9. Neonljus

Neonljus är ett annat exempel på en teknik som Tesla utvecklade snarare än uppfann. En fransman, Georges Claude, inledde neonåldern när han visade upp ett par 38 fot långa neonrörslampor på bilsalongen i Paris 1910. Men något som liknar neonljus hade utvecklats flera decennier tidigare, i mitten av 1800-talet, av Heinrich Geißler, en tysk glasblåsare och fysiker som produceradeneonliknande effekter genom att låta en ström löpa genom glasrör fyllda med gaser som argon.

Tesla hade flera av Geißlers rör i sin ägo och observerade att de tändes i tur och ordning när han justerade frekvensen på sin spole. Denna tillfälliga upptäckt var ett dramatiskt förverkligande av hans intresse för trådlös energi. 1893 visade han ett urval av urladdningslampor som tändes utan att drivas av elektroder eller ledningar på världsutställningen i Chicago.

10. Tesla-ventil

Teslas extraordinära arv fortsätter att bära frukt nästan 80 år efter hans död. Så sent som år 2021 återbesöktes hans 1920 patenterade "vavulära kanal" av forskare, som identifierade en mängd nya tillämpningar för Teslas hundraåriga konstruktion. Även om Tesla uppenbarligen är mer känd för sitt arbete med elektriska strömmar och kretsar, är ventilen ett intressant exempel på att hans genialitet ärtillämpas på ett annat vetenskapsområde.

Anordningen, som inte har några rörliga delar, har en serie sammankopplade droppformade slingor som ger en fri väg för vätskeflödet framåt samtidigt som de begränsar hastigheten för det omvända flödet. Man tror att en omarbetad version av Tesla-ventilen skulle kunna utgöra ett effektivt alternativ till den konventionella backventilen, som gör det möjligt att kontrollera flöden utan att det behövs rörliga delar.