Những phát minh của Tesla: ông đã được cấp khoảng 300 bằng sáng chế đều hướng tới tương lai và đó là lý do mọi người gọi ông là “nhà phát minh ra thế kỷ 20”.
Nikola Tesla (10/7/1856 – 7/1/1943) là một nhà phát minh, kỹ sư điện và kỹ sư cơ khí người Mỹ gốc Serbia. Ông theo chủ nghĩa vị lai và được xem là một trong những nhà khoa học sáng tạo và điên rồ nhất trong lịch sử.
Trong suốt cuộc đời mình, nhà sáng chế thiên tài đã phát minh ra hàng trăm thiết bị và quy trình làm thay đổi thế giới. Một phần phát minh của ông từng khiến giới khoa học xa lánh nhưng lại trở thành bí mật quốc gia.
Những phát minh của Tesla ngày nay được biết đến rộng rãi đa phần đều trước khi ông 40 tuổi. Bởi những phát minh sau 40 tuổi của Tesla đều bị liệt vào “tuyệt mật”.
Một trong những phát minh lâu đời và nổi tiếng nhất của Nikola Tesla là dòng điện xoay chiều (AC). Ngày nay, dạng năng lượng điện này vẫn được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các gia đình và cơ sở kinh doanh. Ý tưởng của Tesla về nguồn điện xoay chiều hoàn toàn trái ngược với Thomas Edison, người từng là cố vấn của ông, người đã phát minh ra điện một chiều (DC). Từ đó, một sự ganh đua bắt đầu này sinh giữa hai nhà phát minh thiên tài.
Thời kỳ đầu, do tổn thất đường truyền quá cao, nguồn điện một chiều không cách nào có thể được sử dụng phổ biến. Nhưng Edison vì bảo vệ thị trường dòng điện một chiều và công ty nên đã tuyên bố rằng dòng điện xoay chiều do Tesla thúc đẩy sẽ gây điện giật chết người, và Edison cũng đã thử nghiệm nó với động vật.
Để đáp trả và chứng minh cho phát minh của mình, tại Triển lãm Chicago năm 1893, Tesla đã sử dụng dòng điện xoay chiều để thắp sáng hơn 90.000 bóng đèn cùng lúc. Ngay lập tức nó đã gây ra một sự chấn động vào thời điểm đó, khiến nhiều phụ nữ ngất xỉu vì phấn khích. Nhờ đó, ông đã chứng minh được độ an toàn và độ tin cậy của dòng điện xoay chiều đối với con người, phá vỡ âm mưu của Edison.
Tại một cuộc triển lãm năm 1898 ở Madison Square Garden, Tesla đã khiến công chúng kinh ngạc khi cho ra mắt chiếc thuyền điều khiển từ xa bằng sóng vô tuyến. Tất cả mọi người đều phấn khích và mong chờ một điều bất ngờ, nhưng không ai có thể tưởng tượng ra một chiếc thuyền điều khiển từ xa bằng sóng radio từ “nhà khoa học điên”. Tesla đã giải thích rằng: “Chiếc thuyền đã được lắp thêm một bộ não riêng biệt”.
Đám đông không thể tìm ra một sự giải thích hợp lý nào cho việc làm sao chiếc thuyền có thể di chuyển được. Họ nghĩ rằng đó là do phép thuật, thôi miên, có người thậm chí còn nghĩ rằng chiếc thuyền di chuyển được nhờ một con khỉ được huấn luyện giấu ở bên trong.
Sáng chế của Tesla với con tàu điều khiển bằng sóng vô tuyến chính là sự mở màn cho kỉ nguyên robot về sau. Phát minh của ông đã vượt xa ra khỏi thời đại của nó. Đám đông chứng kiến sự kiện này tại buổi triển lãm vào thời điểm đó không bao giờ có thể hình dung được ứng dụng thực tế vĩ đại của nó trong tương lai.
Tesla đã cố gắng bán ý tưởng của mình cho quân đội Mỹ như một loại ngư lôi kiểm soát bằng sóng vô tuyến, nhưng họ tỏ ra ít quan tâm. Điều khiển vô tuyến từ xa vẫn là một sự mới lạ cho đến Thế chiến Thứ nhất và sau đó, khi một số quốc gia sử dụng nó trong các chương trình quân sự. Trên thực tế, Tesla ban đầu đã bị từ chối cấp bằng sáng chế vì ý tưởng của ông quá khó tin.
Cũng từ phát minh về sóng vô tuyến, Tesla cũng đã dự đoán sự xuất hiện của điện thoại thông minh trước khi nó xuất hiện tới 74 năm. Vào năm 1926, Tesla đã nói rằng khi con người có thể sử dụng kỹ thuật không dây một cách thành thạo, cả Trái đất sẽ trở thành một chỉnh thể, bất kể cách xa nhau và ở đâu, chúng ta có thể kết nối ngay lập tức với nhau, và có thể nhìn thấy khuôn mặt và nghe thấy giọng nói của nhau. Có một thiết bị có thể tích tối thiểu với công năng như vậy, nên chúng ta có thể dễ dàng bỏ nó vào túi quần áo của mình. Điều ông mô tả so với những chiếc điện thoại thông minh ngày nay thì giống hệt.
Trong những phát minh nổi tiếng nhất của Nikola Tesla, cuộn dây Tesla là nền tảng cho phần lớn công việc của ông sau này. Tesla bị hấp dẫn bởi điện tần số cao và muốn khai thác nó.
Vấn đề là tần số càng cao, thiết bị càng không ổn định. Tesla đã thử chế tạo máy phát điện quay có thể chạy ở tốc độ cao, nhưng chúng bị hỏng ở tốc độ 20.000 vòng/giây.
Từ đó, cuộn Tesla đã ra đời. Về cơ bản, nó là một máy biến áp cộng hưởng bao gồm hai cuộn dây phản xạ năng lượng qua lại, tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số và điện áp cực cao. Vào thời điểm đó, Tesla đã sử dụng cuộn dây để tiến hành thí nghiệm tiên tiến trong điện chiếu sáng, điện xung trị liệu và truyền tải điện năng không dây.
Máy phát phóng đại tìm cách khai thác sức mạnh của cuộn dây Tesla để tạo ra nguồn điện không dây cho toàn thế giới. Tesla phát hiện ra rằng khi kết nối một sợi dây kim loại với một máy phát phóng đại, ông có thể cung cấp năng lượng cho cả phòng thí nghiệm của mình.
Tesla đã trình diễn công nghệ này và gây sốc cho khán giả bằng cách chiếu sáng bóng đèn không dây. Máy phát thậm chí có thể chiếu sáng bóng đèn cách xa 1 km.
Năm 1887, Tesla đã phát triển động cơ cảm ứng, còn được gọi là động cơ không đồng bộ, chạy bằng dòng điện xoay chiều. Nó sử dụng điện đa pha, tạo ra từ trường để làm quay động cơ. Phát minh này đã được cấp bằng sáng chế vào tháng 5/1888.
Động cơ cảm ứng rất có ý nghĩa vì nó cải thiện hiệu quả sản xuất năng lượng và chứng minh việc phân phối điện đường dài là khả thi. Ngày nay, loại động cơ này vẫn được sử dụng trong nhiều thiết bị như máy hút bụi, máy sấy và dụng cụ điện.
Nikola Tesla đã được chọn thay cho Thomas Edison, một nhà phát minh vĩ đại cùng thời, để tạo ra máy phát điện cho nhà máy thủy điện đầu tiên trên thế giới tại hệ thống thác Niagara ở Mỹ vào năm 1895. Trong số 12 bằng sáng chế được sử dụng để xây dựng nhà máy, có tới 9 bằng thuộc về Tesla.
Năm 1896, cơ sở này đã được sử dụng để cung cấp năng lượng cho thành phố Buffalo của bang New York.
Vô tuyến truyền thanh (radio)
Guglielmo Marconi được ghi nhận là người đã phát minh ra máy điện báo vô tuyến, nhưng trên thực tế, phát minh này sử dụng công nghệ của Nikola Tesla. Tesla đã nhận ra rằng cuộn dây Tesla có thể truyền tải thông điệp. Tuy nhiên, ngay khi ông chuẩn bị thử nó vào năm 1895, phòng thí nghiệm không may bị cháy rụi.
Lúc đầu, Tesla không coi Marconi là một đối thủ. “Marconi là một người tốt. Cậu ấy đang sử dụng 17 bằng sáng chế của tôi”, Tesla từng nói.
Vào ngày 12/12/1901, Marconi đã truyền thành công tín hiệu vô tuyến qua Đại Tây Dương và cuối cùng được cấp bằng sáng chế. Tuy nhiên, Văn phòng cấp bằng sáng chế Mỹ trước đó đã nhiều lần từ chối ông vì sử dụng công nghệ của Tesla.
Giống như trường hợp của máy điện báo vô tuyến, phát minh đèn neon được ghi công cho Georges Claude, người đã khai thác công nghệ này vào năm 1910. Tuy nhiên, từ năm 1893, Tesla đã thử nghiệm một thứ giống hệt như vậy.
Về cơ bản, đèn neon bao gồm các ống thủy tinh (ống Geissler) chứa một loại khí giống như argon với các điện cực ở mỗi bên. Khi được kích thích, chất khí sẽ sáng lên.
Tesla đã có một số ống như vậy trong phòng thí nghiệm của mình. Một ngày nọ, khi đang thử nghiệm với các cuộn dây Tesla, nhà phát minh bất ngờ nhận thấy các ống sáng lên. Tesla nhận ra rằng ông có thể cung cấp năng lượng không dây cho chúng. Ông đã trưng bày công nghệ này tại Hội chợ Thế giới Chicago năm 1893.
Turbine Tesla
Năm 1913, lấy cảm hứng từ động cơ piston, Tesla đã phát minh ra turbine của riêng mình. Các turbine vào thời điểm đó sử dụng cánh quạt, trong khi phát minh của Tesla sử dụng đĩa, tiết kiệm nhiên liệu hơn.
Mặc dù turbine đĩa có rất ít ứng dụng thực tế, Tesla có ước mơ lớn lao cho nó. Ông tin rằng nó có thể được sử dụng trong “các nhà máy điện của tương lai” để tạo ra năng lượng địa nhiệt.
Ảnh chụp X-quang
Mặc dù tia X được phát minh bởi Wilhelm Röntgen vào ngày 8/11/1895, Nikola Tesla cũng đã thử nghiệm với một thứ giống như máy chụp X-quang từ năm 1894.
Tesla tò mò sự hư hại của các tấm ảnh trong thí nghiệm nghiên cứu công suất bức xạ trên các vật thể phát quang, nhưng những cuộc điều tra ban đầu của ông bị ngăn cản bởi một vụ cháy phòng thí nghiệm.
Tesla được cho là người đã chụp bức ảnh X-quang đầu tiên ở Mỹ. Trong khi cố gắng chụp ảnh người bạn Mark Twain của mình, ông chỉ chụp được những con vít kim loại của ống kính máy ảnh.
Dòng điện xoay chiều
Một trong những phát minh lâu đời và nổi tiếng nhất của Nikola Tesla là dòng điện xoay chiều (AC). Ngày nay, dạng năng lượng điện này vẫn được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các gia đình và cơ sở kinh doanh.
Ý tưởng của Tesla về nguồn điện xoay chiều hoàn toàn trái ngược với Thomas Edison, người từng là cố vấn của ông, người đã phát minh ra điện một chiều (DC).
Khi Tesla làm việc cho Edison, Edison từng cược 500.000 USD nếu Tesla có thể sửa chữa nguồn điện một chiều. Tuy nhiên, Tesla đã tạo ra điện xoay chiều hoạt động tốt hơn nhiều, khiến Edison từ chối lời đề nghị của mình. Từ đó, một sự ganh đua bắt đầu này sinh giữa hai nhà phát minh thiên tài.
Trong tất cả các phát minh của Nikola Tesla, một phát minh mà ông chưa bao giờ thực sự chế tạo nhưng đã “phủ bóng đen” lên di sản của ông. Đó là bộ phát tia tử thần có thể tiêu diệt máy bay đối phương từ trên trời.
Bộ phát có 4 phần, bao gồm thiết bị tạo chùm tia điện từ trong không khí, máy phát điện công suất lớn, bộ khuếch đại năng lượng và thiết bị tạo xung điện mạnh. Theo Tesla, công nghệ này tạo ra một siêu vũ khí có thể tiêu diệt 10.000 máy bay và một triệu lính bộ binh từ cách xa hàng trăm km.
Mặc dù vậy, Tesla không có ý định sử dụng tia tử thần để gây ra bạo lực. Ngược lại, ông xem nó như một công cụ để gìn giữ hòa bình. Tesla nghĩ rằng nếu mọi quốc gia trên thế giới đều có “bức tường phòng vệ” thì nhu cầu chiến tranh sẽ giảm xuống.
Tuy nhiên, kế hoạch này bị coi là quá tham vọng ở thời điểm đó. Chính phủ Mỹ cho rằng đây là ý tưởng chưa qua kiểm chứng và thiếu tính thực tế, vì vậy Tesla không nhận được nguồn tài trợ để thực hiện dự án.
