Hata miongoni mwa watu wengi wakubwa na wabunifu wa mwishoni mwa karne ya 19. , Nikola Tesla, mvumbuzi wa Serbia na Marekani ambaye aligundua uga unaozunguka wa sumaku, anasimama kando kwa kiwango kikubwa cha mchango wake katika sayansi.

Katika kipindi cha maisha yake ya mafanikio makubwa, Tesla aliwasilisha angalau hati miliki 278. Huu hapa ni uteuzi wa kiasi wa uvumbuzi wake muhimu zaidi.

1. Koili ya Tesla

Pengine uvumbuzi maarufu zaidi wa Tesla na kwa hakika mojawapo ya koili zake za kuvutia zaidi, Tesla ilikuwa zao la nia yake ya kuunda mfumo ambao unaweza kusambaza umeme bila waya.

Mfumo huu unajumuisha sehemu mbili - coil ya msingi na ya sekondari, zote mbili zina capacitator yao wenyewe (ambayo huhifadhi nishati ya umeme, kama betri). Coil ya msingi imeunganishwa kwenye chanzo cha nguvu ambacho hupokea malipo makubwa, hadi chaji huvunja upinzani wa hewa katika nafasi kati ya coil mbili (inayojulikana kama pengo la cheche). Hii inaunda uwanja wa sumaku ambao huanguka hivi karibuni, na kutoa mkondo wa umeme kwenye coil ya sekondari. Kuchochea zipu za voltage kati ya koili mbili mara mia kadhaa kwa sekunde, ikichaji kidhibiti cha koili ya pili hadi itakapopasuka kwabolt ya kuvutia ya mkondo wa umeme.

Tesla Coil ina matumizi machache ya vitendo, lakini ilibadilisha uelewa wetu wa umeme na uvumbuzi mwingi muhimu wa umeme wa karne ya 20 - ikiwa ni pamoja na TV na redio - zinaendelea kutumia teknolojia sawa.

Koili ya Tesla ikifanya kazi katika maabara ya Colorado Springs ya Nikola Tesla, Desemba 1899.

Sifa ya Picha: Nikola Tesla kupitia Wikimedia Commons / Public Domain

2. Tesla turbine

Kwa kuhamasishwa na mafanikio yanayoibuka ya injini ya pistoni katika magari, Tesla aliamua kuunda injini yake ya mtindo wa turbine. Pia inajulikana kama turbine ya safu ya mipaka na turbine ya aina ya mshikamano, turbine ya Tesla ilikuwa tofauti katika muundo wake. Tofauti na mitambo ya kawaida muundo wa Tesla haukuwa na blade, badala yake alitumia diski laini zinazozunguka kwenye chemba ili kuzalisha mwendo.

Injini ya kisasa ya turbine ya Tesla haikuwahi kushika kasi, ingawa ilitoa faida dhahiri juu ya turbine ya kawaida. Muundo wake haukuwa tu wa kubadilika na wa bei nafuu kuzalisha kuliko mitambo ya blade, lakini pia ulikuwa na ufanisi wa kuvutia, ukitoa 3,600 rpm na kuzalisha farasi 675.

3. Redio

Pengine unafikiri shikilia kwa dakika moja si Guglielmo Marconi alivumbua redio maarufu? Kweli, inageuka kuwa madai ya Marconi angalau yanaweza kujadiliwa. Kwa kweli, kwa kutumia coils zake, Tesla alifanya maendeleo ya kuahidi katika maambukizi namapokezi ya mawimbi ya redio katikati ya miaka ya 1890, kabla ya Marconi kuchukua hataza ya kwanza ya telegraphy isiyotumia waya mwaka wa 1896.

Mapema mwaka wa 1895 Tesla alikuwa tayari kutuma ishara ya redio maili 50, kutoka kwa maabara yake saa 33 na 35 Kusini. Fifth Avenue huko Manhattan, hadi West Point, NY lakini maafa yalitokea kabla ya jaribio lake la msingi kukamilika: moto wa jengo uliharibu maabara ya Tesla, ukichukua kazi yake nayo. Mwaka mmoja baadaye, Marconi alichukua hataza yake ya kwanza ya telegramu isiyotumia waya nchini Uingereza.

Guglielmo Marconi akiwa na kisambazaji na kipokeaji chake cha kwanza cha rediotelegraphi kisichotumia waya, 1897

Mkopo wa Picha: Mwandishi asiyejulikana kupitia Wikimedia Commons / Kikoa cha umma

4. Kisambazaji cha kukuza

Kama kazi nyingi za Tesla, kisambazaji cha Kukuza kilikuwa upanuzi wa teknolojia yake ya coil ya Tesla. Baada ya kuanzisha maabara huko Colorado Springs mnamo 1899, alikuwa na nafasi na rasilimali kuunda coil kubwa zaidi ya Tesla bado. Aliita mfumo huu wa koili tatu kuwa kisambazaji cha kukuza. Ilikuwa na kipenyo cha futi 52, ilizalisha mamilioni ya voti za umeme na ikatoa miale ya umeme yenye urefu wa futi 130.

5. Motor induction

Kama na ubunifu mwingi wa Tesla, mikopo kwa ajili ya uvumbuzi wa motor induction ilipingwa. Katika kesi hii, Tesla aliingiza mvumbuzi wa Kiitaliano Galileo Ferraris, ambaye alitengeneza teknolojia sawa kwa zaidi au chini ya wakati huo huo, kwenye chapisho. Ingawa Ferraris aliwasilisha wazo lake la gariambayo hutumia uingizaji wa sumakuumeme kuzungusha rota yake kwanza, Tesla aliwasilisha hati miliki zake mbele ya Muitaliano.

6. Sasa mbadala

Kwa hakika mchango mkubwa wa Tesla kwa ubinadamu ulikuwa ushawishi wake juu ya maendeleo ya sasa ya kubadilisha (AC). Labda, kwa uwazi kabisa, isionekane katika orodha ya uvumbuzi wake, lakini hakuna shaka kwamba teknolojia yake ilisaidia sana katika kuibuka kwa AC kama mfumo mkuu wa umeme duniani.

Shauku ya Tesla kwa AC ilikuwa kubwa lililogombewa na Thomas Edison - ambaye Tesla alimfanyia kazi miaka ya 1880 - ambaye alipendelea sana DC. Edison alizingatia mkondo wa kubadilishana kuwa hatari zaidi kuliko mkondo wa moja kwa moja na 'Vita vya Mikondo' ya umma sana ilitokea, na bingwa mkubwa wa AC, George Westinghouse, akitumia motor induction ya Tesla katika mfumo wake wa AC jumuishi kabisa. Licha ya upinzani wa Edison, imani ya Westinghouse katika AC hatimaye ilithibitishwa.

7. Umeme wa maji

Mojawapo ya bidhaa za kuvutia zaidi za ushirikiano wa Tesla na George Westinghouse hakika ilikuwa Kituo cha Umeme cha Adams, mtambo wa kwanza wa umeme wa maji duniani. Jumba hili la ubunifu lilitimiza tumaini lililodumu kwa muda mrefu kwamba nguvu za ajabu za Maporomoko ya Niagara, mojawapo ya maajabu ya asili ya kuvutia zaidi ya Amerika Kaskazini, zingeweza kutumiwa. Mradi huo ulikuwa matokeo yasiyo ya moja kwa moja ya shindano, lililoandaliwa na Maporomoko ya Kimataifa ya NiagaraTume, kutafuta mpango ambao ungefanikiwa kufanya hivyo.

Shindano hili lilivutia washiriki kutoka kote duniani, likiwemo pendekezo la kusambaza umeme wa DC ambalo liliidhinishwa na Edison. Lakini kiongozi wa Tume, Lord Kelvin, alifurahishwa vya kutosha na maonyesho ya Westinghouse Electric ya AC katika Maonyesho ya Dunia ya 1893 Chicago kwamba aliuliza Westinghouse na Tesla kuunda suluhisho la upitishaji wa AC.

Mradi ulionekana kuwa na changamoto. na ghali lakini licha ya kutilia shaka kuongezeka miongoni mwa wawekezaji, Tesla hakuwahi kuwa na shaka kwamba hatimaye ingethibitika kuwa na mafanikio. Hatimaye, tarehe 16 Novemba 1896, kituo kiliwashwa na umeme uliozalishwa na Mwanamapinduzi wa Adams Power Plant Transformer House ulianza kuingia Buffalo, NY. Muda si muda, jenereta kumi zaidi zilitengenezwa na nishati kutoka kwa mtambo huo ikatumika kuwasha umeme Jiji la New York.

Jenereta za Westinghouse katika Kiwanda cha Umeme cha Edward Dean Adams huko Niagara Falls, 1905.

Mikopo ya Picha: Works of the Westinghouse Electric & Kampuni ya Utengenezaji kupitia Wikimedia Commons / Kikoa cha Umma

8. Shadowgraph

Eneo lingine la utafiti wa Tesla ambalo linawezekana lilipunguzwa na moto ulioharibu maabara yake ya New York mwaka wa 1895 inahusiana na kuibuka kwa teknolojia ya X-ray. Maarufu, mwanasayansi wa Ujerumani Wilhelm Conrad Röntgen alitengeneza X-ray ya kwanza tarehe 8 Novemba mwaka huo huo, a.mafanikio makubwa ambayo yalimletea Tuzo ya Nobel ya kwanza mwaka wa 1901.

Kwa msukumo wa X-ray ya Röntgen, Tesla alisasisha nia yake mwenyewe na akatengeneza Shadowgraph kwa kutumia bomba la utupu. Picha yake ya kiatu na mguu ndani yake, iliyotolewa mwaka wa 1896, inadhaniwa kuwa X-ray ya kwanza ya Amerika.

9. Taa za neon

Taa za neon ni mfano mwingine wa teknolojia ambayo Tesla aliendeleza badala ya kuvumbua. Mfaransa, Georges Claude, alianzisha enzi ya neon alipoonyesha jozi ya taa za neon za urefu wa futi 38 kwenye Maonyesho ya Magari ya Paris mnamo 1910. Lakini kitu sawa na mwanga wa neon kilikuwa kimetengenezwa miongo kadhaa mapema katikati ya karne ya 19. na Heinrich Geißler, mpiga kioo na mwanafizikia wa Ujerumani ambaye alizalisha athari kama neon kwa kuendesha mkondo kupitia mirija ya glasi iliyojaa gesi kama vile argon.

Tesla alikuwa akimiliki mirija kadhaa ya Geißler na aliona kuwa inawaka ndani. mfululizo alipokuwa akirekebisha mzunguko wa coil yake. Ugunduzi huu wa bahati ulikuwa utimilifu wa ajabu wa nia yake katika nishati ya wireless. Mnamo 1893, alionyesha uteuzi wa taa za kutokeza ambazo ziliwaka bila kuwashwa na elektrodi au waya kwenye Maonyesho ya Dunia ya Chicago.

10. Valve ya Tesla

Urithi wa ajabu wa Tesla unaendelea kuzaa matunda karibu miaka 80 baada ya kifo chake. Hivi majuzi mnamo 2021, 'vavular conduit' yake iliyo na hati miliki ya 1920 ilipitiwa upya na wanasayansi, ambao waligundua anuwai yamaombi mapya ya muundo wa karne ya Tesla. Ingawa Tesla anajulikana zaidi kwa kazi yake ya mikondo ya umeme na saketi, vali ni mfano wa kuvutia wa fikra yake ikitumika kwenye nyanja tofauti za kisayansi.

Kifaa, ambacho hakina sehemu zinazosonga, kina mfululizo. ya vitanzi vilivyounganishwa vya umbo la chozi ambavyo hutoa njia wazi ya mtiririko wa mbele wa kioevu huku ikizuia kasi ya mtiririko wa kinyume. Inadhaniwa kuwa toleo lililoboreshwa upya la vali ya Tesla linaweza kutoa njia mbadala inayofaa kwa vali ya kawaida ya kuangalia, kuruhusu mtiririko kudhibitiwa bila hitaji la kusonga sehemu.