แม้ท่ามกลางผู้มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ที่ยิ่งใหญ่มากมายในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นิโคลา เทสลา นักประดิษฐ์ชาวเซอร์เบีย-อเมริกันผู้ค้นพบสนามแม่เหล็กหมุนได้ มีความโดดเด่นในด้านผลงานด้านวิทยาศาสตร์อย่างมาก

ตลอดช่วงชีวิตที่อุดมสมบูรณ์เป็นพิเศษของเขา เทสลายื่นจดสิทธิบัตรอย่างน้อย 278 ฉบับ นี่คือสิ่งประดิษฐ์ที่น่าจดจำที่สุดของเขาที่ได้รับการคัดสรรมาพอประมาณ

1. คอยล์เทสลา

น่าจะเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่โด่งดังที่สุดของเทสลาและแน่นอนว่าเป็นหนึ่งในสิ่งที่น่าทึ่งที่สุดของเขา คอยล์เทสลาเป็นผลิตภัณฑ์จากความทะเยอทะยานของเขาในการสร้างระบบที่สามารถส่งไฟฟ้าแบบไร้สาย

ระบบประกอบด้วย สองส่วน – ขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิ ซึ่งทั้งสองส่วนมีตัวเก็บประจุของตัวเอง (ซึ่งเก็บพลังงานไฟฟ้า เช่น แบตเตอรี่) ขดลวดปฐมภูมิถูกต่อเข้ากับแหล่งพลังงานซึ่งได้รับประจุจำนวนมาก จนถึงจุดที่ประจุทำลายแรงต้านอากาศในช่องว่างระหว่างขดลวดทั้งสอง (เรียกว่าช่องว่างของประกายไฟ) สิ่งนี้จะสร้างสนามแม่เหล็กที่ยุบตัวลงในไม่ช้า ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ แรงดันไฟสปาร์คจะบีบอัดระหว่างขดลวดทั้งสองหลายร้อยครั้งต่อวินาที ชาร์จตัวเก็บประจุของขดลวดทุติยภูมิจนกว่าจะระเบิดออกในกระแสไฟฟ้าที่น่าทึ่ง

เทสลาคอยล์มีการใช้งานจริงอย่างจำกัด แต่มันเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับไฟฟ้าและนวัตกรรมไฟฟ้าที่สำคัญที่สุดในศตวรรษที่ 20 รวมถึงทีวีและวิทยุ ยังคงใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกันต่อไป

การทำงานของขดลวดเทสลาที่ห้องปฏิบัติการ Colorado Springs ของ Nikola Tesla ในเดือนธันวาคม 1899

เครดิตรูปภาพ: Nikola Tesla ผ่าน Wikimedia Commons / Public Domain

2. กังหันของเทสลา

ได้รับแรงบันดาลใจจากความสำเร็จที่เกิดขึ้นของเครื่องยนต์ลูกสูบในรถยนต์ เทสลาจึงตัดสินใจพัฒนาเครื่องยนต์แบบกังหันของเขาเอง กังหันของเทสลายังเป็นที่รู้จักกันในนามกังหันชั้นขอบเขตและกังหันชนิดเกาะกัน กังหันของเทสลามีความแตกต่างในการออกแบบ แตกต่างจากกังหันทั่วไปตรงที่การออกแบบของ Tesla นั้นไร้ใบพัด แต่กลับใช้จานเรียบที่หมุนในห้องเพื่อสร้างการเคลื่อนไหว

เครื่องยนต์กังหันที่ทันสมัยของ Tesla ไม่เคยติดค้างเลย แม้ว่าจะมีข้อดีที่ชัดเจนกว่ากังหันทั่วไปก็ตาม การออกแบบไม่เพียงปรับเปลี่ยนได้และผลิตได้ถูกกว่าเบลดเทอร์ไบน์เท่านั้น แต่ยังมีประสิทธิภาพที่น่าประทับใจ โดยทำความเร็วได้ 3,600 รอบต่อนาที และสร้างกำลังได้ 675 แรงม้า

3. วิทยุ

คุณอาจกำลังคิดว่ากูกลิเอลโม มาร์โคนีเป็นผู้คิดค้นวิทยุชื่อดังใช่ไหม ปรากฎว่าการอ้างสิทธิ์ของ Marconi อย่างน้อยก็เป็นที่ถกเถียงกัน อันที่จริงแล้ว การใช้คอยล์ของเขาทำให้เทสลาสร้างความก้าวหน้าที่มีแนวโน้มในการส่งกำลังและการรับสัญญาณวิทยุในช่วงกลางทศวรรษ 1890 ก่อนที่ Marconi จะออกสิทธิบัตรโทรเลขไร้สายฉบับแรกในปี 1896

ในต้นปี 1895 Tesla พร้อมที่จะส่งสัญญาณวิทยุ 50 ไมล์จากห้องทดลองของเขาที่ 33 และ 35 South Fifth Avenue ใน Manhattan ไปยัง West Point, NY แต่ภัยพิบัติเกิดขึ้นก่อนที่การทดสอบภาคพื้นดินของเขาจะเสร็จสิ้น: ไฟไหม้อาคารได้ทำลายห้องทดลองของ Tesla และเอาผลงานของเขาไปด้วย หนึ่งปีต่อมา Marconi ได้จดสิทธิบัตรโทรเลขไร้สายฉบับแรกในอังกฤษ

Guglielmo Marconi พร้อมกับเครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุโทรเลขไร้สายในยุคแรกของเขา พ.ศ. 2440

เครดิตรูปภาพ: ผู้เขียนไม่ทราบชื่อผ่าน Wikimedia Commons / สาธารณสมบัติ

4. ทรานสมิตเตอร์ขยาย

เช่นเดียวกับงานอื่นๆ ของเทสลา ทรานสมิตเตอร์ขยายเป็นส่วนขยายของเทคโนโลยีขดลวดเทสลาของเขา หลังจากตั้งห้องทดลองในโคโลราโดสปริงส์ในปี พ.ศ. 2442 เขาก็มีพื้นที่และทรัพยากรในการสร้างขดลวดเทสลาที่ใหญ่ที่สุด เขาเรียกระบบสามขดนี้ว่าเครื่องส่งสัญญาณขยาย มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 52 ฟุต สร้างกระแสไฟฟ้าหลายล้านโวลต์และผลิตสายฟ้ายาว 130 ฟุต

5. มอเตอร์เหนี่ยวนำ

เช่นเดียวกับนวัตกรรมอื่นๆ ของเทสลา เครดิตสำหรับการประดิษฐ์มอเตอร์เหนี่ยวนำได้รับการโต้แย้ง ในกรณีนี้ Tesla ได้พาดพิงถึง Galileo Ferraris นักประดิษฐ์ชาวอิตาลี ผู้พัฒนาเทคโนโลยีเดียวกันในเวลาเดียวกัน แม้ว่า Ferraris จะนำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับยานยนต์ของเขาที่ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในการหมุนโรเตอร์ก่อน Tesla ได้ยื่นจดสิทธิบัตรก่อนอิตาลี

6. ไฟฟ้ากระแสสลับ

อาจกล่าวได้ว่าการมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเทสลาต่อมนุษยชาติคืออิทธิพลของเขาที่มีต่อการพัฒนาไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) บางทีพูดกันตามตรงแล้ว มันไม่ควรรวมอยู่ในรายการสิ่งประดิษฐ์ของเขา แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเทคโนโลยีของเขามีส่วนสำคัญที่ทำให้ไฟฟ้ากระแสสลับกลายเป็นระบบไฟฟ้าที่โดดเด่นของโลก

ความกระตือรือร้นของเทสลาที่มีต่อไฟฟ้ากระแสสลับนั้นกระหึ่ม โต้แย้งโดยโทมัส เอดิสัน ซึ่งเทสลาทำงานให้ในช่วงทศวรรษที่ 1880 ซึ่งสนับสนุนดีซีอย่างมาก เอดิสันถือว่าไฟฟ้ากระแสสลับมีอันตรายมากกว่าไฟฟ้ากระแสตรง และเกิด 'สงครามกระแสน้ำ' ต่อสาธารณชน โดยจอร์จ เวสติงเฮาส์ แชมป์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของไฟฟ้ากระแสสลับใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำของเทสลาในระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่ผสานรวมอย่างสมบูรณ์ของเขา แม้เอดิสันจะคัดค้าน แต่ในที่สุดความเชื่อของเวสติงเฮาส์ในเอซีก็ได้รับการพิสูจน์

7. ไฟฟ้าพลังน้ำ

หนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่น่าประทับใจที่สุดของความร่วมมือระหว่าง Tesla กับ George Westinghouse ก็คือ Adams Power Station ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกของโลก ขุมพลังแห่งนวัตกรรมนี้ตระหนักถึงความหวังที่มีมาอย่างยาวนานว่าจะสามารถใช้พลังอันยิ่งใหญ่ของน้ำตกไนแองการ่า ซึ่งเป็นหนึ่งในสิ่งมหัศจรรย์ทางธรรมชาติที่งดงามที่สุดในอเมริกาเหนือได้ โครงการนี้เป็นผลทางอ้อมของการแข่งขันที่จัดโดย International Niagara Fallsคณะกรรมาธิการเพื่อหาแผนการที่จะประสบความสำเร็จในการทำเช่นนั้น

การแข่งขันดึงดูดผู้เข้าร่วมจากทั่วโลก รวมถึงข้อเสนอในการส่งไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งได้รับการรับรองโดยเอดิสัน แต่หัวหน้าคณะกรรมาธิการ ลอร์ดเคลวิน ประทับใจมากพอสมควรกับการแสดงไฟฟ้ากระแสสลับของ Westinghouse Electric ที่งาน Chicago World's Fair ปี 1893 ที่เขาขอให้ Westinghouse และ Tesla พัฒนาโซลูชันการส่งสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ

โครงการนี้พิสูจน์แล้วว่าท้าทาย และมีราคาแพง แต่ถึงแม้จะมีความกังขาในหมู่นักลงทุน แต่เทสลาก็ไม่เคยสงสัยเลยว่าท้ายที่สุดแล้วเทสลาจะพิสูจน์ได้ว่าประสบความสำเร็จ ในที่สุด ในวันที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2439 สถานีก็เปิดใช้งาน และกระแสไฟฟ้าที่ผลิตโดย Adams Power Plant Transformer House ก็เริ่มหลั่งไหลเข้าสู่เมืองบัฟฟาโล รัฐนิวยอร์ก ไม่นานนัก ก็มีการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอีก 10 เครื่อง และพลังงานจากโรงงานก็ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าให้กับนครนิวยอร์ก

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า Westinghouse ที่โรงไฟฟ้า Edward Dean Adams ใน Niagara Falls, 1905

เครดิตรูปภาพ: ผลงานของ Westinghouse Electric & บริษัทผู้ผลิตผ่านวิกิมีเดียคอมมอนส์ / สาธารณสมบัติ

8. กราฟเงา

งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งของเทสลาที่มีแนวโน้มลดลงจากเหตุไฟไหม้ที่ทำลายห้องทดลองในนิวยอร์กของเขาในปี พ.ศ. 2438 เกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีเอ็กซ์เรย์ วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้พัฒนารังสีเอกซ์เครื่องแรกในวันที่ 8 พฤศจิกายนของปีเดียวกันความสำเร็จครั้งยิ่งใหญ่ที่ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลครั้งแรกในปี 2444

ได้รับแรงบันดาลใจจากรังสีเอกซ์ของเรินต์เกน เทสลาได้เปลี่ยนความสนใจของตัวเองใหม่และพัฒนากราฟเงาโดยใช้หลอดสุญญากาศ ภาพรองเท้าของเขาที่มีเท้าอยู่ข้างในนั้น ผลิตขึ้นในปี 1896 ซึ่งคิดว่าเป็นการเอ็กซ์เรย์ครั้งแรกของอเมริกา

9. ไฟนีออน

ไฟนีออนเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของเทคโนโลยีที่ Tesla ก้าวล้ำมากกว่าที่จะคิดค้นขึ้น Georges Claude ชาวฝรั่งเศสนำเข้าสู่ยุคนีออนเมื่อเขาแสดงหลอดไฟนีออนยาว 38 ฟุตคู่หนึ่งที่งาน Paris Motor Show ในปี 1910 แต่บางสิ่งที่คล้ายกับแสงนีออนได้รับการพัฒนาเมื่อหลายทศวรรษก่อนหน้านี้ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 โดย Heinrich Geißler นักเป่าแก้วและนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันที่สร้างเอฟเฟ็กต์คล้ายนีออนโดยวิ่งกระแสผ่านหลอดแก้วที่เต็มไปด้วยก๊าซ เช่น อาร์กอน

Tesla ครอบครองหลอดของ Geißler หลายหลอดและสังเกตเห็นว่าหลอดเหล่านั้นสว่างขึ้นใน อย่างต่อเนื่องในขณะที่เขาปรับความถี่ของขดลวดของเขา การค้นพบโดยบังเอิญนี้เป็นการตระหนักถึงความสนใจในพลังงานไร้สายของเขาอย่างมาก ในปี พ.ศ. 2436 เขาได้จัดแสดงไฟดิสชาร์จที่สว่างขึ้นโดยไม่ต้องใช้ขั้วไฟฟ้าหรือสายไฟในงาน Chicago World's Fair

10. วาล์วของเทสลา

มรดกที่ไม่ธรรมดาของเทสลายังคงส่งผลต่อเนื่องเกือบ 80 ปีหลังจากการตายของเขา เมื่อเร็ว ๆ นี้ในปี 2021 นักวิทยาศาสตร์ได้เยี่ยมชม 'ท่อท่อ' ที่จดสิทธิบัตรในปี 1920 ของเขาอีกครั้ง โดยระบุว่าแอพพลิเคชั่นใหม่สำหรับการออกแบบที่มีอายุนับศตวรรษของเทสลา แม้ว่าเทสลาจะเป็นที่รู้จักดีกว่าอย่างเห็นได้ชัดจากผลงานของเขาเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าและวงจรไฟฟ้า แต่วาล์วก็เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจที่ความอัจฉริยะของเขาถูกนำไปใช้กับสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ

อุปกรณ์นี้ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว แต่มีชุดต่างๆ ของห่วงรูปหยดน้ำที่เชื่อมต่อกันซึ่งให้เส้นทางที่ชัดเจนสำหรับการไหลไปข้างหน้าของของเหลวในขณะที่จำกัดความเร็วของการไหลย้อนกลับ คิดว่าวาล์ว Tesla เวอร์ชันที่ได้รับการออกแบบใหม่อาจเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพแทนเช็ควาล์วแบบเดิม ทำให้สามารถควบคุมการไหลได้โดยไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว