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Wenn Strom und Musik kollidieren, singen die Tesla-Spulen

Der Nachhall der verstärkten Stimme des Ansagers dringt in das abgedunkelte Auditorium ein, und die letzten Beifallsrufe der Menge werden von einem zischenden Summen abgeschnitten. In der Mitte der Bühne taucht eine Gestalt in blauem und violettem Licht auf. Wie ein Ritter behelmt, in ein Kettenhemd gehüllt und mit einer E-Gitarre besetzt, spielt die Figur die ersten paar knisternden Akkorde seines Sets. Dabei ragen aus zwei Türmen, die die Bühne flankieren, gegabelte Blitzzungen heraus und schlagen auf ihn ein. Aber er zuckt nicht einmal zusammen.

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Diese überwältigende Anzeige ist eine typische Leistung für die in Austin, Texas, ansässige Gruppe namens ArcAttack. Die tanzenden Finger des Gitarristen könnten die Musik steuern, aber die Noten selbst kommen von den Bolzen, die von den Zwillingstürmen losgelassen werden.

"Ich denke, dass es am schwierigsten ist, Menschen zu vermitteln, die es nicht persönlich sehen", sagt Joe DiPrima, eines der Gründungsmitglieder von ArcAttack und häufig der Mann, der die Blitzgitarre spielt. "Die Lichtbögen vibrieren in der Luft und erzeugen Schallwellen."

Die Türme sind riesige Tesla-Spulen, benannt nach dem Serben-Amerikaner, der sie 1891 erfunden hat. Nikola Tesla schuf seine Tesla-Spule im Rahmen der Suche nach drahtloser Stromerzeugung und -übertragung. Er war auch ein exzentrischer Charakter mit einem Gespür für Showmanier, was auch dazu beitrug, dass seine Geschichte die Menschen heute noch fasziniert. Mehr als ein Jahrhundert später wirken die mit Tesla-Coils betriebenen Performances von ArcAttack noch immer ausgesprochen futuristisch. Diese Eigenschaft hat ihnen die Einladung eingebracht, am 23. April beim Festival „Future is Here“ des Smithsonian- Magazins die Bühne zu erleuchten.

ArcAttack beeindruckt nicht nur durch seine Leistung, auch wenn das Publikum seine technischen Fähigkeiten ohne Zweifel liebt. Sie sind auf "America's Got Talent" erschienen und haben einen Stunt von Magier David Blaine getrieben. Aber zwischen solchen Hochspannungsauftritten tourt ArcAttack durch das Land und gibt Shows und Bildungspräsentationen für Schulklassen und die breite Öffentlichkeit Wissenschaft hinter ihrer Show: "Das Beste, was wir tun können, ist, das Publikum neugierig zu machen", sagt DiPrima.

Der Gitarrist von ArcAttack spielt mit Funken aus riesigen Tesla-Spulen. (ArcAttack) Eine ArcAttack-Demonstration in Austin, Texas, mit dem Titel "Project Titan". (ArcAttack) ArcAttacks Roboterdrummer "King Beat". (ArcAttack)

Um zu verstehen, wie ArcAttacks singende Telsa-Spulen funktionieren, beginnen Sie am besten mit der Definition einer Tesla-Spule. DiPrima nennt die singenden Telsa-Spulen seiner Gruppe "Upgrades" von Teslas ursprünglichem Design, weil sie Halbleitertransformatoren und andere elektrische Teile verwenden, die zu Teslas Zeiten nicht verfügbar waren. Ein Großteil der Grundidee ist jedoch noch vorhanden. Diese Geräte wirken im Wesentlichen wie elektrische Stimmgabeln, dh sie speichern elektrische Energie, indem sie mit ihrer natürlichen Resonanzfrequenz schwingen. Insbesondere enthalten die Schaltkreise in den Vorrichtungen eine Induktivität - eine elektrische Komponente, die Änderungen des elektrischen Stroms widersteht - und einen Kondensator - eine elektrische Komponente, die Energie speichert.

Diese sogenannten resonanten Tesla-Spulen haben jeweils zwei Spulen, eine primäre und eine sekundäre. Die Geräte beziehen zuerst Strom aus einer Wandsteckdose und steigern die Energie, indem sie den Strom zwischen den Induktor- und Kondensatorkomponenten der Primärspule hin und her schalten. Die Sekundärspule ist auf die gleiche Resonanzfrequenz wie die Primärspule abgestimmt. Sobald die Primärspule ihre Drehzahl erreicht hat, können die beiden Spulen Energie vor und zurück austauschen.

Das Ergebnis dieser Oszillation ist Hochspannungs-Hochfrequenzenergie, die in der Donut-Form gespeichert wird, die sich oben auf dem Turm des Geräts befindet. Diese Struktur wird als "Torus" bezeichnet. Die Tesla-Spulen von ArcAttack können eine halbe Million Volt in den Speicher einspeisen Torus. Dann leiten sie diese Energie durch einen anderen Induktor, um den Strom zu steuern und massive Funken zu erzeugen. Die riesigen Spulen von ArcAttack können 12 Fuß lange Funken erzeugen.

Während diese Energieabgabe immer noch weit unter den 100 Millionen Volt liegt, die selbst in den schwächsten Blitzeinschlägen enthalten sind, reicht es aus, erfahrene Bediener zu fordern. "Genau wie bei der Pyrotechnik sind die Funken gefährlich", sagt DiPrima. "Die Spulen sind genauso sicher wie die Leute, die sie bedienen."

Sicherheit hat für ArcAttack Priorität. Aus diesem Grund muss der Darsteller, der die Blitzgitarre spielt (eine Pflicht, die von mehreren Gruppenmitgliedern geteilt wird), ein spezielles Outfit tragen, das als Faraday-Anzug bezeichnet wird. Dieser Anzug ist nach Michael Faraday benannt, einer weiteren historischen Figur, die mit Elektrizität experimentierte. Es ist kein Zufall, dass der Anzug wie ein Kettenhemd aussieht. Es besteht aus vielen Metallgliedern, die Elektrizität eher um den Körper des Trägers herum als durch ihn hindurch leiten. Dieser Entwurf lässt den Anzug ungefähr 30 Pfund wiegen. Das Unbehagen ist sicherlich den Schutz wert, den es bietet, wenn die Funken fliegen. "Meistens kann man nicht einmal sagen, dass [Strom Sie trifft]", sagt DiPrima. "Sie können es nur sagen, weil Sie fühlen, wie sich etwas Luft um Ihre Fingerspitzen bewegt." Das meiste, was der Träger vielleicht empfindet, sind statisch anmutende Reißverschlüsse.

DiPrima ist seit seinem 14. Lebensjahr auf dem Gebiet der Elektronikreparatur und dem Gitarrenspiel spezialisiert und hat die Tesla-Spulen zum Singen gebracht. Vor mehr als einem Jahrzehnt sah er ein Tesla-Spulen-Setup, bei dem ein Benutzer mit Drehreglern herumfummeln konnte, um die Tonhöhe und Lautstärke der von den Spulen kommenden Klänge zu modulieren. Damals beschloss er, Musik mit Tesla-Spulen zu machen.

Der singende Teil der von ArcAttack speziell entwickelten Spulen bringt die Technologie einen Schritt weiter. Mit einem MIDI-Controller und Logikkarten, wie sie in einem Computer zu finden sind, können DiPrima und seine Bandkollegen das Timing der Resonanz zwischen den Spulen präzise steuern. Die Steuerung lässt die Spulen einige Zyklen lang schwingen, bevor sie angehalten werden. Ein einzelnes Ereignis wie dieses stört die Atmosphäre um die Spule herum so stark, dass ein hörbares Knallgeräusch entsteht. Das genaue Timing des Ein- und Ausschaltens des Spulenrads manipuliert diese Pops so, dass es sich wie eine Note anhört, und das Aneinanderreihen mehrerer Noten ergibt eine Melodie. Die Gruppe steuert den Gesang der Spulen entweder mit einer modifizierten E-Gitarre oder einem Keyboard.

Zusammen mit einem Schlagzeug, das von einem Roboter gespielt wird, spielen die Mitglieder von ArcAttack originale elektronische Kompositionen und Coverversionen von Songs, die das Herz eines jeden Geeks höher schlagen lassen. Die Titellieder von Doctor Who und dem Film Pacific Rim sowie der "Imperial March" von Star Wars sind nur einige Beispiele. Während die Mitglieder eine wechselnde Besetzung von Charakteren aus dem Raum Austin und darüber hinaus umfassen, sind in der Gruppe hauptsächlich DiPrima involviert; sein Bruder John, der die Rolle des Hauptkomponisten spielt; und Andrew Mansberger, der Keyboard spielt und Songs schreibt.

Was könnten die Teilnehmer des Future Is Here-Festivals sehen, wenn ArcAttack die Bühne betritt? Als ich mit DiPrima sprach, war die Gruppe noch dabei, ihre Set-Liste fertigzustellen, aber er wusste eines mit Sicherheit: "Es wird einen Blitz geben", sagt er.

Tesla würde wahrscheinlich zustimmen.

ArcAttack wird beim Festival „Future is Here“ des Smithsonian Magazins in der Sidney Harman Hall des Shakespeare Theatre in Washington, DC auftreten. Halten Sie sich auf der Website der Gruppe über den Zeitplan für Shows auf dem Laufenden und sehen Sie sich lustige Experimente auf ihrem YouTube-Kanal an.

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