Signaali laadusta Dekaanin tervehdys Sähkötekniikan korkeakoulu Sähkötekniikan korkeakoulussa tiede ja tekniikka kohtaavat yhteiskunnan. Monialainen tutkimuksemme ulottuu luonnontieteistä informaatio- ja insinööritieteisiin. Jalostamme tutkimustuloksia innovaatioiksi ja yhteiskuntaa palveleviksi sovelluksiksi hyödyntämällä Aalto-yliopiston taiteellista ja kaupallista osaamista. Olemme erityisesti korkean teknologian systeemiosaajia: kehitämme elämänlaatua parantavia järjestelmiä ja innovatiivisia ratkaisuja vanhustenhoidosta avaruusrobotteihin. Pyrimme tutkimuksellamme vastaamaan moniin kestävän kehityksen haasteisiin, erityisesti energiaky symysten osalta. Kehitämme uusia ratkaisuja energiantuo tantoon, energian siirtoon ja sen kulutuksen optimointiin. Monitieteisten hankkeiden sekä laajempien tutkimusohjelmien avulla meillä on mahdollisuus päästä luomaan uudentyyppisiä teknologioita ja innovaatioita, jotka voivat radikaalisti muuttaa nykyisiä toimintatapoja ja sovelluksia. Uuden luomisen mahdollistavat sitoutuneet tutkijat, ahkerat opiskelijat, moderni tutkimusinfrastruktuuri ja erinomainen tukiorganisaatio. Yksi korkeakoulumme vahvuuksista on tiivis ja kansainvälinen yhteishenki. Lahjakkaat ihmiset nostavat korkeakoulumme tieteen kärkijoukkoon sitoutuneella työllä ja keskinäisillä kohtaamisilla. Tutkimustoimintamme keskittyy yhteiskunnan suurten kysymysten, kuten energian, ympäristön, terveyden ja hyvinvoinnin asettamiin tutkimushaasteisiin. Tekno logioista olemme valinneet painopistealueiksemme ICT:n eli tieto- ja viestintätekniikan sekä mikro- ja nanotekniikan. Toimimme sähkötekniikan, tietotekniikan ja luonnontieteiden alueilla. Korkeakoulun erityinen vahvuus on tutkimuksen linkittyminen suomalaiseen ja kansainväliseen yritystoimintaan. Yhteiskunnallista vaikuttavuuttamme lisää myös yrittäjyyden ja innovaatiotoiminnan edistäminen. Korkeakoululla on kansainvälisesti ensiluokkaisia tutkimustiloja ja -laitteistoja, kuten Metsähovin radio tutkimusasema, suurjännitetekniikan laboratorio ja kansallisten mittanormaalien laboratorio. Mikro- ja nano teknologian tutkimuskeskus Micronovan valtteihin kuuluu muun muassa Pohjoismaiden suurimmat puhdastilat. Tuija Pulkkinen Dekaani Opiskelijoita ja henkilöstöä Opiskelijoita 3 315 Laitokset: •Automaatio- ja systeemitekniikka •Elektroniikka •Mikro- ja nanotekniikka •Radiotiede- ja tekniikka •Signaalinkäsittely ja akustiikka •Sähkötekniikka •Tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikka Yksiköt: •Metsähovin radiotutkimusasema •Micronova: Aalto Nanofab Suomen Akatemian valitsemat huippuyksiköt: •Älykkäiden radioiden ja langattoman teknologian huippuyksikkö (SMARAD) •Älykkäiden koneiden huippuyksikkö (GIM) Suomenkieliset koulutusalat: •Automaatio- ja informaatioteknologia •Bioinformaatioteknologia •Elektroniikka ja sähkötekniikka suomalaisia 2 868 ulkomaalaisia 447 Henkilöstöä 700, joista professoreita 47 suomalaisia 525 ulkomaalaisia 175 Englanninkieliset maisteriohjelmat: •Communications Ecosystem •Communications Engineering •Electrical Engineering •Micro- and Nanotechnology •Radio Science and Engineering Erasmus Mundus -maisteriohjelma: •SpaceMaster Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu aloitti toimintansa 1.1.2011. Sen perustana on Teknillisen korkeakoulun elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta, sekä sitä edeltävä sähköosasto. 2 3 Tulevaisuuden energiaratkaisut Energiatuotantoon liittyvät kysymykset asettavat ihmiskunnalle suuria haasteita lähitulevaisuudessa. Ilmastonmuutoksen vuoksi hiilidioksidipäästöjä on vähennettävä. Samaan aikaan maailman energiantarve kasvaa. Uudet aurinkoenergian sovellukset voivat tarjota ratkaisuja ongelmiin, uskoo mikro- ja nanotekniikan laitoksen apulaisprofessori Hele Savin. Savin aloitti uransa mikroelektroniikan parissa. Hän päätyi kuitenkin tutkimaan aurinkoenergiaa huomatessaan että siihen liittyvät ongelmat olivat pitkälti samankaltaisia kuin ne, joita hän oli mikroelektroniikassa ratkonut. Uudet nanoteknologian innovaatiot mahdollistavat edullisten, tehokkaiden ja esteettisten aurinkokennojen valmistamisen. Toistaiseksi aurinkokennojen hinta on kuitenkin suhteellisen korkea, sillä niiden materiaalina käytetyn piin puhdistaminen on kallis prosessi. Savin ryhmineen selvittää, kuinka puhdistusprosessin voisi sivuuttaa. Aurinkokennojen haasteena on myös niiden hyötysuhteen laskeminen ajan kuluessa. Euroopan tiedeneuvosto (ERC) on myöntänyt Savinille apurahan ilmiön tutkimiseen. ”Haaveenani on, että mahdollisimman monissa aurinkokennoissa käytettäisiin kehittämääni tekniikkaa. ERC-apuraha tukee tätä tavoitetta.” Tenure track -urajärjestelmässä apulaisprofessoriksi nimitetty Hele Savin on hankkinut kansainvälistä kokemusta Berkeleyn yliopistossa ja Fraunhofer ISE:ssä (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems). Ulkomailla hän on erityisosaamisen lisäksi saanut myös joukon uusia tutkijakollegoja. Osa heistä on liittynyt Savinin tutkimusryhmään Aalto-yliopistossa. Lue lisää yliopiston urapolusta: tenuretrack.aalto.fi 4 ”Haaveenani on, että mahdollisimman monissa aurinkokennoissa käytettäisiin kehittämääni tekniikkaa.” Pienessä suuren alku Energia fokuksessa Aalto-yliopiston tenure track Mikro- ja nanoteknologia tarjoaa mahdollisuuden tulevaisuuden innovatiivisiin ratkaisuihin. Ajankohtaisia tutkimusaiheita ovat muun muassa LED-teknologia, aurinkokennot, metamateriaalit, mikro- ja nanorobotiikka sekä erilaiset sensorit. Energiatutkimusta tehdään korkeakoulun kaikilla laitoksilla. Tutkimusteemoja ovat erityisesti uusiutuva energia ja energiatehokkuus. Myös energian tuottamisen, muuntamisen ja siirtämisen luotettavuus sekä hyvä hyötysuhde ovat tärkeitä tutkimuskohteita. Tenure track -urajärjestelmä tarjoaa tutkijoille selkeän, kansainvälisiin standardeihin pohjautuvan urapolun kohti professoritason tehtäviä. Urajärjestelmän periaatteena on, että sekä yliopisto että yksilö sitoutuvat akateemiseen uraan ja edistävät henkilökohtaista ja akateemista kasvua. 5 Kestävä langaton yhteiskunta Mobiili tietoliikenne ja internet ovat modernin yhteiskunnan keskeisiä tekijöitä. Uudet tieto- ja viestintäteknologiat auttavat meitä ”Keskeisenä vähentämään ekologisia haittoja ja tukevat kestävää kehitystä. teemana ovat Samalla kuitenkin erilaiset laitteet, kuten käyttäjien päätelaitteet, erilaiset energia kiinteät ja langattomat yhteydet sekä palvelinkeskukset, kuluttavat tehokkuuteen yhä enemmän energiaa. Uutena yhteiskunnan haasteena on myös liittyvät kyberturvallisuus ja yhteiskunnan kriittisten järjestelmien suojaamikysymykset.” nen hyökkäyksiltä. – Tutkimusryhmäni ratkoo muun muassa erilaisia ICT:n energiatehokkuuteen liittyviä kysymyksiä: Miten mobiilit päätelaitteet saadaan toimimaan paljon nykyistä pidempään samalla latauksella? Miten mobiili internet muutetaan energiatehokkaammaksi? Minkälaisia kokonaisratkaisuja palvelinkeskusten energiankulutukseen ja niiden tuottaman lämmön hyötykäyttöön voidaan löytää? Etsimme myös ratkaisuja internetin resurssien reilumpaan jakamiseen ja lyhyiden, purskeisten, tiedonsiirtojen nopeuttamiseen, kertoo professori Jukka Manner. Nettitutka avaa mobiilin maailman Netradar.org (Suomessa myös nettitutka.fi) on Aalto-yliopiston maailmanlaajuinen palvelu, joka pyrkii joukkoistamisen periaatteella tuottamaan kuvan koko maailman langattomista ja langallisista laajakaistayhteyksistä. Palvelu näyttää todelliset operaattorien peittokartat, yhteyksien nopeudet ja myös eri älypuhelimien ja tablettien suorituskykyerot. Sovellus on ladattavissa kaikille yleisimmille älypuhelimille, tableteille ja tietokoneille. Korkeakoulussa tehdään maailmanluokan tutkimusta ICT-alalla. Tutkimus linkittyy läheisesti käytännön ongelmien ratkaisemiseen. Fokuksessa ovat esimerkiksi digitalisointi ja palvelut, ihmisläheiset asuinympäristöt, langaton internet ja laitteiden käytettävyys. Korkeakoulun tutkimuksessa pyritään vastaamaan siihen, miten energia riittää tulevaisuudessa tietoliikenneverkkojen kasvaviin tarpeisiin. 6 7 Vain avaruus rajana Aalto-yliopiston opetuksessa oppimisen rajoja rikotaan rohkeilla ja uraauurtavilla ”Oman satelliitin projekteilla. Vuonna 2014 laukaistava rakentaminen Aalto‑1-satelliitti suunnitellaan, rakennetaan kuulosti ensin ja testataan pääasiassa opiskelijavoimin. uskomattomalta. Kymmenet opiskelijat työskentelevät yhdessä On ollut palkitse varmistaakseen, että heidän suunnitteleman vaa nähdä, kuinka sa järjestelmät toimivat moitteettomasti, kun se muuttuu satelliitti laukaistaan kiertoradalle. päivä päivältä todellisemmaksi.” Aalto-1 on mitoiltaan hieman maitopurkkia suurempi ja painaa vain nelisen kiloa. Pienestä koosta huolimatta kyytiin mahtuu kolme tutkimuslaitetta. Mukana on VTT:n rakentama spektrikamera, Helsingin yliopiston ja Turun yliopiston yhteinen säteilyilmaisin ja Ilmatieteen laitoksen plasmajarru, joka perustuu sähköisen aurinkopurjeen ideaan. – Satelliittimme toimii tutkimuslaitteiden testausalustana. Tavoitteenamme on osoittaa, että myös nanokokoisella satelliitilla voi tehdä tieteellistä tutkimusta, kertoo Maria Komu, yksi projektitiimin opiskelijoista. Satelliittia ohjataan asennonsäätöjärjestelmän avulla, jonka on toteuttanut Tuomas Tikka. Hänen opinnäytteensä on ensimmäinen tästä projektista valmistunut diplomityö. Järjestelmä kääntää ja kallistaa satelliittia eri asentoihin tieteellisten mittalaitteiden edellyttämällä tavalla. Asennonsäätöjärjestelmän on toimittava moitteettomasti, jotta mittaukset voidaan tehdä oikein. – Oman satelliitin rakentaminen kuulosti ensin uskomattomalta. On ollut palkitsevaa nähdä, kuinka se muuttuu päivä päivältä todellisemmaksi, kertoo Tuomas Tikka. Yhteistyöllä avaruuteen Projektin toteuttamiseen on saatu apua useilta asiantuntijatahoilta, tutkimuskeskuksilta ja yrityksiltä. Satelliitin kantamien tutkimuslaitteiden eli hyötykuorman lisäksi yhteistyötä on tehty muun muassa Space Systems Finlandin kanssa, joka on antanut 8 laboratorioitaan työryhmän käyttöön. Lisäksi osa projektilaisista on ollut harjoittelussa Berlin Space Technologies -yrityksessä. Yhteistyökumppanit ovat tarjonneet niin opinnäytemahdollisuuksia, suunnitteluapua kuin työpaikkojakin projektilaisille. – Tutkimuslaitosten ja yritysten asiantuntijoiden antama opetus on hieno lisä. Saamme tietoa suoraan alan kokeneilta osaajilta, Tuomas Tikka sanoo. Piensatelliitteihin liittyy teknologiakehitystä, jonka tuloksia voidaan hyödyntää myös muilla aloilla. Esimerkiksi satelliitin kyydissä kulkevan spektrometrin kaltaisia laitteita käytetään lääketieteen ja teollisuuden prosesseissa. – Avaruuslaitteen kehitystyössä syntyvä testausaineisto ja asiantuntemus edesauttavat suoraan myös muiden sovellusalueiden kehitystyötä. Suunnittelemalla laitteita haastaviin olosuhteisiin oppii samalla suunnittelemaan myös tavallisempiin ympäristöihin, projektin vetäjä, tutkija Jaan Praks selittää. 9 Apua hermostollisiin sairauksiin Syväaivostimulaatiossa (Deep Brain Stimulation, DBS) sähköimpulssit kohdistetaan aivoihin asennetun elektrodi-implantin avulla tiettyyn aivojen osaan. Tutkijat uskovat, että stimulointi vapauttaa aivoissa välittäjäaineita, jotka joko kiihdyttävät tai hidastavat hermojärjestelmän toimintaa. – Tavallaan DBS on kuin aivotahdistin, jolla aivoja ohjataan välittäjäaineiden määrän säätelemisessä, selittää professori Mervi Paulasto-Kröckel. Hän vetää vuoden 2012 alussa käynnistynyttä Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston yhteistä tutkimusprojektia. Siinä tutkitaan syväaivostimulaation vaikutusmekanismia ja kehitetään antureita, joilla aivojen välittäjäaineiden mittaus onnistuu paremmin. Pitkällä tähtäimellä tutkimus tavoittelee Parkinsonin taudin ja monen muun hermostollisen sairauden täsmällisempää hoitoa. Paulasto-Kröckel johtaa mikrosysteemitekniikan materiaaleihin, integrointiin ja luotettavuuteen keskittyvää tutkimusryhmää. Aalto-yliopisto – kohti parempaa maailmaa Health Factory ratkoo terveys- ja hyvinvointialan ongelmia Terveyden ja hyvinvoinnin teknologioiden osaamiselle on maailmanlaajuinen yhteiskunnallinen tilaus. Sähkötekniikan korkeakoulun koordinoima Health Factory ratkoo tämän alueen ongelmia yhdessä yliopiston sidosryhmien kanssa. Health Factoryn avulla kehitetään terveys- ja hyvinvointialan uusia ratkaisuja myös yritystoiminnan tueksi. Aalto-yliopisto on yli 20 000 rohkean ajattelijan yhteisö, jossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Kannustamme aaltolaisia löytämään omat vahvuutensa, tavoitteensa ja unelmatiiminsä. Tuloksena syntyy tiedettä, taidetta ja yrittäjyyttä, joiden kautta rakennamme ympäristöystävällisempää ja oikeudenmukaisempaa maailmaa – joka päivä. Henkilöstöä 5 000, joista professoreita 340 Opiskelijoita 20 000, joista jatko-opiskelijoita 3 500 Terveyttä ja hyvinvointia Yhteiskunnallisestikin merkittävä terveys- ja hyvinvointiteknologia on yksi Sähkötekniikan korkeakoulun painopistealueista. Korkeakoulussa kehitetään ratkaisuja muun muassa neurologisiin tutkimuksiin, vanhustenhoitoon, lääketieteelliseen kuvantamiseen ja langattomiin terveydenhuoltopalveluihin. 10 Tavoite: Vuonna 2020 Aalto-yliopisto akateemisessa maailmanluokassa. Aalto-yliopiston korkeakoulut: •Insinööritieteiden korkeakoulu •Kauppakorkeakoulu •Kemian tekniikan korkeakoulu •Perustieteiden korkeakoulu •Sähkötekniikan korkeakoulu •Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu Historia: 1849 Helsingin teknillinen reaalikoulu, TKK (1908*) 1871 Veistokoulu, TaiK (1973*) 1911 Aalto-yliopisto 2010 Kauppakorkeakoulu, HSE (1911*) * yliopistoksi 11 Aalto-yliopisto Sähkötekniikan korkeakoulu PL 13000, 00076 AALTO Käyntiosoite Otakaari 5 A, Espoo +358 9 47001 (vaihde) [email protected] aalto.fi elec.aalto.fi facebook.com/AaltoUniversitySchoolOfElectricalEngineering Kuvat: Jere Hietala, Sarri Kukkonen, Aalto-yliopiston viestintä 1 / 2013 12