Thực hư về 10 phát minh huyền thoại của thiên tài Nikola Tesla

Có lẽ không ai còn xa lạ với cái tên Tesla, một trong những biểu tượng vĩ đại nhất về phát minh và sáng chế. Thiên tài thế kỷ 21 Elon Musk có đủ lý do để đặt tên hãng xe điện cách tân Tesla Motors của mình theo ông. Cùng với những thành tựu bất tử của mình những lời đồn đại về cuộc đời và sự nghiệp Tesla vẫn là đề tài gây tranh cãi cho đến ngày hôm nay.

Sau đây là một cái nhìn khái quát cùng với phân tích và đánh giá về một số những phát minh tiêu biểu nhất trong tổng số hơn 300 bằng sáng chế của ông

1. Cuộn cảm điện truyền tải không dây Tesla Coil

Năm 1891, ở tuổi 35, Nikola Tesla đã đăng ký bản quyền sáng chế nổi tiếng nhất của mình. Tesla Coil là một máy biến áp tạo ra từ việc ghép nhiều bản mạch cộng hưởng với nhau. Phát minh này được chính ông sử dụng vào những nghiên cứu về hiện tượng lân quang, tia X-quang, công nghệ sử dụng điện để phát sáng và đặc biệt là khả năng truyền tải điện không dây.

Tuy công nghệ này của Tesla đã giúp nhân loại hiểu rõ hơn về nguyên lý điện tử và được đưa vào hoạt động thương mại vào thế hệ đầu của vô tuyến điện, ngày nay những cuộn cảm điện phát sáng một cách ngoạn mục này chỉ còn có thể được chiêm ngưỡng tại các triển lãm và bảo tàng khoa học.

2. Bộ truyền khuếch đại

Tesla tại viện nghiên cứu ở Colorado Springs ngồi ngay cạnh thiết bị khuếch đại của mình.

“Tôi tin chắc rằng phát minh này của tôi, Bộ truyền phóng đại, sẽ là một công nghệ cực kỳ quan trọng và giá trí đối với những thế hệ trong tương lại”, Nikola Tesla kể về đứa con tinh thần trong cuốn tự truyện của mình.

Vốn đầu tư 100.000 USD của nghiên cứu này ban đầu được chi trả cho ông nhằm phát triển một hệ thống thắp sáng mới bởi John Jacob Astor, người hỗ trợ vốn giàu có và hào phóng nhất của Tesla. Vì sự thiếu thành thật này, quan hệ của 2 ông đã gặp trục trặc. Đến tận năm 1908, Astor mới lại chung sức với Tesla để phát triển công nghệ động cơ và máy bay. Không may chỉ vài năm sau, John Astor đã mất mạng trên con tàu Titanic nổi tiếng sau khi giúp vợ mình lên chiếc thuyền cấp cứu không khác gì cặp Leonardo DiCaprio và Kate Winslet trong bộ phim “Titanic” cùng tên.

Với tiền đầu tư này, Tesla đã bất chấp thỏa thuận và xây dựng thiết bị khuếch đại có đường kính 15 mét, có khả năng sản xuất lượng điện cực kỳ lớn (đến 4 triệu vôn) và những tia điện dài đến 40 mét. Tại viện nghiên cứu, ông cũng đồng thời thành công truyền tải điện năng mà không cần sử dụng đến dây cáp. Đây là bước tiến lớn trong công cuộc “điện không dây” của ông.

3. "Điện không dây toàn cầu"

Tháp Wardenclyffe cùng với viện nghiên cứu của Tesla năm 1902.

Phấn khích trước những thành công trong những thí nghiệm với bộ truyền khuếch đại, Tesla đã trở về New York vào những năm cuối của thế kỷ 19, ông đã thuyết phục được JP Morgan hỗ trợ tài chính cho dự án xây dựng trạm viễn thông không dây Wardenclyffe Tower nhằm thắng địch thủ Guglielmo Marconi trong “cuộc đua” truyền phát thông tin qua Đại Tây Dương.

Marconi đã sử dụng công nghệ vô tuyến để đạt mục tiêu này. Khác Marconi, Tesla đã quyết định sử dụng một công nghệ hoàn toàn mới để chinh phục hoàn toàn đối thủ của mình. Tham vọng của ông không dừng lại ở đó, trong qua trình nghiên cứu, Tesla đã cải tiến thiết kế ban đầu cùa mình để thiết bị của ông ngoài thông tin ra có thể đồng thời truyền tải cả điện năng trên một khoảng cách xa mà không sử dụng đến dây cáp. Nhưng nhà đầu tư đã ngần ngại trong việc cung cấp thêm năng lực tài chính cho dự án. Wardenclyffe Tower dừng triển khai và chưa từng đi vào thí nghiệm thực tế.

Trong nhiều năm sau đó, Tesla không ngừng đánh giá thấp công nghệ sóng vô tuyến khi so sánh với phát minh của mình. Mục tiêu của ông là xây 30 trạm phát điện không dây sử dụng chính trái đất và khí quyển để truyền tải điện qua một dạng sóng cố định ông phát minh ra. Tuy tự tin như vậy, trong nhiều thập kỷ, Tesla chưa từng thực nghiệm thành công công nghệ này trên một khoảng cách nhiều hơn vài mét.

4. “Tua bin không cánh” và “Cỗ máy động đất”

Vào dịp sinh nhật lần thứ 50 của mình, Tesla đã trình diện “tua bin không cánh”. Tua bin này được thiết kế để cạnh tranh với hiệu năng hoạt động của động cơ pít tông. Năm 1913 ông đã đăng ký bản quyền phát mình của mình và có ý định sự dụng nó trong ngành công nghiệp năng lượng nhiệt địa tuy công nghệ này của ông chưa từng đi vào giai đoạn phát triển thương mại.

Vài năm trước đấy, Tesla đã dăng ký sáng chế một máy phát điện mới, ông đặt tên thiết bị này là máy dao động Tesla. Mục đích ông dành cho máy phát điện mới này là để thay thế những động cơ hơi nước thiếu hiệu quả thời bấy giờ. Nhưng không may những tua bin hơi nước hiện đại đã cải tiến vượt trội, chạy với hiệu quả cao hơn máy dao động Tesla.

Tesla cho rằng trong một lần nghiên cứu với một phiên bản nhỏ của cỗ máy, hàng xóm ông đã phải gọi cảnh sát vì tần số dao động của cỗ máy đã đạt cung tần số cộng hưởng tường nhà làm cho cả tòa nhà rung lên như có động đất.

Vào sinh nhật lần thứ 79 của mình, Tesla đã khẳng định khả năng lật đổ tòa nhà Empire State và tách vỏ trái đất ra làm hai với công nghệ của mình. Và từ đó cỗ máy con được biết đến với cái tên “Cỗ máy động đất Tesla”. Tuy vậy sau này, thí nghiệm tương tự được thực hiện bởi nhóm khoa học truyền hình nổi tiếng “Mythbusters” đã không đem lại kết quả như hứa hẹn.

5. Dạy học bằng cách nhiễm sóng điện vào học sinh

Tự tin với những lợi thế của điện xoay chiều, Tesla đã tự phát triển một công nghệ cải thiện trí não của riêng mình, ông lý luận rằng sự ảnh hưởng của điện năng vào não sẽ kích thích trí tuệ tăng trưởng “không khác gì khả năng kích thích tăng trưởng ở cây cỏ”. Năm 1912, tạp chí Popular Electricity đã xuất bản kế hoạch tích hợp tiết mục mát xa phân tử bằng dòng điện tần số cao để cải thiện khả năng học của học sinh và thậm chí “những học sinh tối dạ cũng có thể trở nên sáng dạ khi ta phát những tần số sóng điện cao với lượng cực kỳ nhỏ này”, Tesla hứa hẹn.

Dự án của ông nhằm cải thiện giáo dục và sức khỏe học sinh bao gồm việc lắp ráp những dây điện trong tường và không cho học sinh biết. Quản lý nhà trường hồi ấy, William H. Maxwell, đã thông qua dự án của Tesla, dù vậy thí nghiệm đã không được thực hiện.

6. Đèn Neon

Đèn không dây của Tesla sử dụng khí trơ phát sáng dưới tác động của điện.

Một phát minh khác đươc nhiều người hiều lầm thuộc về Tesla là đèn Neon. Năm 1983, Tesla đã trình diễn những bóng đèn sử dụng khí trơ tại cả Châu Âu và Hoa Kỳ. Tuy vậy cho đến năm 1898 khí neon mới được phát minh ra, còn cây đèn neon đầu tiên được được chế tạo ra vào tận những năm 1910.

Tesla là ông tổ của những cây đèn khí trơ và cũng là một trong những người sử dụng đèn để làm ra biển hiệu đầu tiên bằng cách bẻ cong những ống chứa khi trơ và phát điện chúng. Tuy vậy ông chắc chắn không phải là người phát minh ra đèn Neon hoặc thương mại hóa thành công loại đèn này.

7. Tia X-quang

Bức ảnh chụp bởi Tesla vào năm 1896. Khi đó ảnh X-quang được ông gọi với cái tên "Biểu đồ bóng đen".

Khi thí nghiệm với những ống phát điện vào năm 1894, Tesla đã nhận thấy những “bức xạ tàng hình” trên một trong những tấm ảnh chụp gần đấy. Ông tiếp tục ghi chép và nghiên cứu về hiện tượng lạ này cho đến một ngày không may, tất cả những thiết bị nghiên cứu của ông cùng với những ghi chép cần mẫn đã hóa thành tro trong một vụ hỏa hoạn tại viện nghiên cứu vào tháng 3 năm 1895. Cùng năm sau đó, Wilhelm Rontgen người đức, đã thông báo phát hiện ra tia X quang, hay còn được gọi là tia Rontgen, khi làm việc với ống Crooke tương tự những ống được sử dụng bởi Tesla.

Với phát minh của Rontgen, Tesla đã dễ dàng xây dựng hệ thống X-quang của riêng mình. Ông đã sử dụng công nghệ Tesla Coil nổi tiếng của mình để truyền điện năng công suất lớn tạo ra thêm tia bức xạ làm cho ảnh của ông rõ nét hơn. Những bức ảnh X-quang đầu tiên của cơ thể người đã được chụp bởi Tesla. Chính Rontgen đã phải công nhận chất lượng và mức độ chi tiết của những bức hình Tesla chụp được.

Tesla tuy không bao giờ hé lời về phát minh của Rontgen, chắc chắn nếu tai nạn hỏa hoạn năm xưa không xảy ra, Tesla chứ không phải Rontgen mới là người được trao giải Nobel năm 1901 cho thành tựu này. Sự thật, Tesla đã là người đã có những đóng góp tiên phong về sự phát triển của công nghệ X-quang.

8. Mô-tơ cảm ứng

Tháng 5 năm 1888 Nikola Tesla đã xuất bản báo cáo khoa học miêu tả quá trình của một trong những thành tựu khoa học lớn nhất của ông: mô-tơ điện cảm ứng xoay chiểu. Với những lợi thế đáng kể trước công nghệ trước đó là mô-tơ điện một chiều, cách hoạt động của thiết bịa này phụ thuộc vào sự tạo cơ năng trong động cơ bằng cách xoay chuyển trường điện từ đa pha.

Hai tháng trước đó Galileo Ferraris người Ý đã trình diện thiết kế mô-tơ của riêng mình một cách độc lập. Nhà sản xuất đã lựa chọn bản quyền của Tesla vì tính mở rộng của nó.

Thiết kế mô-tơ này của Tesla chính là công nghệ được sử dụng trong “cuộc chiến dòng điện” với nhà phát minh nổi tiếng không kém Thomas Edison.

Tuy được cho là người phát minh mô-tơ dòng điện cảm ứng, thực sự danh hiệu này thuộc về cả ông lẫn Ferraris. Việc này rất phổ biến trong giới phát minh. Những phát hiện đồng thời khác kể đến: Thuyết tiến hóa, bảng hóa học, chiếc điện thoại đầu tiên v.v.. Tất cả những phát minh này đều được sáng tạo ra sau những quá trình nghiên cứu lâu dài trước đấy và đã được tiếp nối và phát triển bởi nhiều nhà nghiên cứu khác nháu.

9. Radio

Guglielmo Marconi bên chiếc Radio của mình.

“Tesla là người thực sự đã phát minh ra chiếc radio đầu tiên” là một quan niệm phổ biến. Tuy vậy, liên lạc radio là một trong những công sức tập thể như câu chuyện về mô-tơ điện ở trên. Từ những khám phá về quan hệ giữa điện năng và từ tính bởi Ampere, Henry và Faraway, cho đến những nhà nghiên cứu đã thống nhất hai hiện tượng này với thuyết điện từ của Maxwell hoặc những nhà vật lý đã thành công truyền tải sóng điện từ đầu tiên như Hertz (năm 1887).

Thành tựu này đã dựa vào sóng radio (hay còn gọi là sóng Hertz) mà kỹ sư tài giỏi Guglielmo Marconi đã thành công truyền tín hiệu trên khoảng cách xa đến hàng km. Tesla khi ấy cạnh tranh với đồng nghiệp của mình đã tìm đến một công nghệ mới một phần vì còn nghi ngờ sự tồn tại của sóng radio một phần vì tin rằng nếu sóng radio có tồn tại, sóng chỉ có thể truyền tín hiệu trên một đường thằng và như vậy không đủ để di chuyển một khoảng cách xa đến vậy.

Tesla hoàn toàn không phải là người đã phát minh ra chiếc radio đầu tiên, tuy Marconi đã sử dụng vài bộ phận thuộc sáng chế của Tesla để chế tạo thiết bị sóng radio của mình.

10. Điều khiển từ xa

Ảnh minh họa buổi trình diễn công nghệ của Tesla (trái) và thiết bị thuyền điều khiển từ xa (phải).

Những phát minh của Tesla đã làm cho việc sử dụng điện một cách phổ cập tại các gia đình thành hiện thực. Nhưng "mơ ước không dây” của ông khi đó vẫn còn bỏ ngỏ.

Dù tài giỏi Tesla đã không có nhiều đóng góp về công nghệ không dây hiện đại. Lý do chính của việc này có lẽ là vì sự bảo thủ không chịu chấp nhận những nguyên lý mới về sự truyền điện trong không khí. Tuy vậy Tesla đã thiết kế một thiết bị gây nhiều tò mò: chiếc thuyền điều khiển từ xa bằng sóng radio. Ông đã trình diễn khả năng điều khiển một chiếc thuyền nhỏ tại một hội chợ điện tử. Trong sự ngưỡng mộ của người dân xung quanh với những phỏng đoán về khả năng phù phép của ông cho đến những nghi ngờ về tính trung thực của cuộc trình diễn, thiết bị của ông đã tiên phong cho những thiết bị như điều khiển TV hay gần đây hơn là công nghệ Drone.

Dù lịch sử cuộc đời Tesla còn nhiều uẩn khúc, với những thành tựu sáng chế cũng như đóng góp của ông cho trí tuệ nhân loại, sự ngưỡng mộ của mọi người dành cho ông sau tận một thế kỷ là hoàn toàn xứng đáng.

Tham khảo Ventana al Conocimiento