KalphaTech razvija nove tehnologije temeljene na fizikalnim modelima poboljšanim algoritmima umjetne inteligencije. Automatiziramo ekspertno znanje i kristalografsku analizu s ciljem ubrzanja istraživanja i razvoja, poboljšanja kontrole kvalitete i proizvodnje u farmaceutskoj, kemijskoj i biotehnološkoj industriji. Naši proizvodi izvlače pouzdane kvantitativne i kvalitativne informacije, poput broja komponenata u krutom materijalu, njihovih otisaka i količine, ili rješavaju kristalnu strukturu novih i nepoznatih faza izravno iz laboratorijskih mjerenja difrakcije X-zraka. KalphaTech tim se sastoji od kemičara, fizičara i matematičara s velikim iskustvom u kristalografiji, kemiji čvrstog stanja, eksperimentalnoj fizici, strojnom učenju i dubokom učenju primijenjenom u raznim domenama. Naš tim ima preko 20 godina iskustva u istraživanju, više od 3 godine iskustva u industriji, a njegovi su članovi objavili preko 120 relevantnih znanstvenih članaka. Neki od članova tima su i prijašnji osnivači startupa s 4 godine iskustva u startup ekosustavu, a prošli su i kroz program nekoliko akceleratora (Parsec, BlueInvest, Zicer, BlueBioValue).
Kristalografija igra presudnu ulogu u istraživanju materijala i krutina, a prije svega u razumijevanju atomske strukture koja definira većinu svojstava materijala. Kako bi se atomska struktura odgonetnula koristi se jedna od najvažnijih i najstarijih „modernih“ analitičkih metoda – difrakcija X-zraka na krutom uzorku, koja omogućuje da se „zaviri“ unutar strukture kristala. Koliko je difrakcija X-zraka važna govori i podatak da je, direktno ili indirektno, zaslužna za više od 30 Nobelovih nagrada. Osim atomske strukture, difrakcija X-zraka koristi se za kvalitativnu i kvantitativnu analizu jer omogućava preciznu identifikaciju svojevrsnog „otiska prsta” materijala. Zbog toga ne iznenađuje činjenica da je prisutna u gotovo svakoj velikoj industriji uključujući farmaceutsku, kemijsku, elektroničku, građevinsku, nuklearnu i energetsku.
Kristalografska istraživanja dovela su do razvoja novih materijala s poboljšanim svojstvima, poput veće čvrstoće, bolje toplinske provodljivosti ili poboljšane optičke karakteristike. Nezamjenjiva je njihova uloga u otkrivanju novih lijekova ili poboljšavanju postojećih, a upravo kristalografski podaci daju nepobitnu prednost u zaštiti intelektualnog vlasništva neke nove tvari, zbog čega je mogućnost bržeg određivanja atomske strukture od iznimne važnosti u farmaceutskoj industriji kao i kemijskoj industriji općenito.

Problem
Kristalografski podaci na svakodnevnoj se razini prikupljaju u velikim količinama, ali taj se proces odvija u specijaliziranim institucijama i njihova interpretacija je skupa te zahtjeva vrijeme i trud stručnjaka kojih postoji ograničen broj. Često, pravodobne i pouzdane informacije dobivene iz analize X-zrakama mogu uštedjeti mjesece rada, bespotrebna ispitivanja i značajne količine novca. Usprkos velikoj dostupnosti ove metode, njen pun tehnološki potencijal u industrijskom i akademskom okruženju prigušen je zbog specifičnih resursnih ograničenja. KalphaTech adresira upravo taj problem nudeći inovativna rješenja.
Rješenje
KalphaTech razvija nove metode analize koje se uparuju s već široko rasprostranjenim laboratorijskim instrumentima, omogućujući 10 puta bržu analizu kristalografskih podataka i preko 50% veću uspješnost u identifikaciji materijala. Tako se omogućava brže, jeftinije i pouzdanije dobivanje informacija koje se koriste u svakodnevnom lancu vrijednosti, bilo da se radi o proizvodnji, kontroli kvalitete ili istraživanju. KalphaTech automatizira ekspertno znanje i omogućuje veću konkurentnost svim svojim korisnicima.
Članovi tima
Multidisciplinarni KalphaTech tim čini pet doktora znanosti iz područja kemije, fizike i matematike – Ivan Halasz, Tomislav Ivek, Domagoj Vlah, Edi Topić i Stipe Lukin. Nakon dugogodišnje znanstvene suradnje i prijateljstava između pojedinih članova tima, okupili su se kako bi pokušali riješiti neke od gorućih problema u kristalografiji te je kroz zajedničku suradnju i znanstveni rad nastala upravo ideja za KalphaTech.

Tomislav Ivek stručnjak je za spektroskopijske tehnike kristalne tvari u ekstremnim uvjetima, analizu podataka, primjenu umjetne inteligencije i Python. Doktorirao je fiziku na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu, Sveučilište u Zagrebu. Proveo je gotovo tri godine na poslijedoktorskom usavršavanju na Sveučilištu Stuttgart s fokusom na terahertzna i infracrvena svojstva organskih supravodiča, a od 2015. je zaposlen na Institutu za fiziku u Zagrebu. S 18 godina radnog iskustva u eksperimentalnoj fizici čvrstog stanja i niskih temperatura te 5 godina primjene dubokog učenja, objavio je 40ak istraživačkih članaka u prestižnim znanstvenim časopisima. Trenutačno je voditelj Grupe za eksperimentalna istraživanja naprednih elektronskih materijala na Institutu za fiziku. U sklopu KalphaTechovog tima Tomislav radi na „devops” procedurama te razvoju i treniranju novih modela strojnog učenja.
Domagoj Vlah, izvanredni je profesor matematike na Fakultetu elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu s dugogodišnjim iskustvom u teorijskoj i numeričkoj matematici. U posljednjih 5 godina bavi se primjenom dubokog učenja u tri različita područja matematike: u teoriji ekstremnih vrijednosti kao dio matematičke statistike, u problemima dvorazinske optimizacije kao dio numeričke matematike i u teoriji brojeva vezano za eliptičke krivulje. Značajno je da je primjena dubokog učenja od ranije bila potpuno nepoznata u tim područjima matematike pa Domagoj „probija led“ i objavljuje prve znanstvene radove na tu temu. Zajedno sa suradnikom Tomislavom Ivekom osvojio je i dvije nagrade na Data Challenge natjecanjima međunarodne konferencije Extreme Value Analysis 2021 (prvo mjesto) i 2019 godine (drugo mjesto). Ujedno potiče zanimanje drugih članova matematičke zajednice za primjenu dubokog učenja u matematici i na tu temu drži više konferencijskih predavanja i seminara. Pokazao je da se korištenjem dubokog učenja može uspješno riješiti postojeće teške probleme u različitim područjima matematike i to bez prethodnog značajnijeg stručnog znanja iz tih područja. Ima dugogodišnje praktično iskustvo razvoja znanstvenih algoritama i softvera u različitim programskim jezicima i okruženjima. Stručnjak je za Python i pripadajuće alate za razvoj i implementaciju modela dubokog učenja. U KalphaTechu je zadužen za matematičko modeliranje i razvoj.
Edi Topić je „friški“ doktor znanosti u polju kemije (PMF, Zagreb). Još od studentskih dana vrijedno skuplja iskustvo i znanje u analizi i karakterizaciji uzoraka u čvrstom stanju, i to >3 godine u industrijskom, te >5 godina u akademskom okruženju. Bio je suradnik na jednom HRZZ projektu, jednom projektu u sklopu COST programa i tri stručna projekta s partnerima iz gospodarskog sektora. Tijekom svoje karijere pohodio je brojne škole i radionice iz kristalografije i raspršenja zračenja (ESC, ZSC, JCNS Lab Course, ISAC). Njegov istraživački rad fokusiran je na kristalografiju i strukturnu analizu, razvoj analitičkih metoda u čvrstom stanju i popratnih instrumentnih tehnika, metrologiju, data mining i znanstveno programiranje. Trenutno je koautor na 11 znanstvenih članaka s međunarodnom recenzijom i četiri patenta. Ediju je ovo prvi startup, a KalphaTechu se entuzijastično pridružio kao kristalograf i ekspert za modeliranje difrakcije X-zraka.
Stipe Lukin, doktorirao je kemiju na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Zagrebu. Na Institutu Ruđer Bošković, gdje je proveo skoro 10 godina, počeo je volontirati još kao student 3. godine preddiplomskog studija. Dobitnik je brojnih nagrada, a između ostalih i Državne nagrade za znanost 2020. godine. U svom znanstvenom radu bavio se problematikom čvrste kemije i istraživanja reaktivnosti u čvrstom stanju. Kroz svoj rad istraživao je i razvijao metode za prikupljanje i obradu podataka reakcija u čvrstom stanju, a svoje rezultate objavio je u preko 25 znanstvenih publikacija u prestižnim znanstvenim časopisima. Od 2019. godine iz akademskih voda prelazi i u startup vode, gdje je dosad prošao kroz nekoliko poslovnih akceleratora i programa na europskoj i nacionalnoj razini (Parsec, BlueInvest Readiness assistance and Fundraising assistance, BlueBioValue, Climate KIC, ZICER Startup factory, WIPO summer school). Suosnivač je startupa SeaCras, koji je bio jedan od pobjednika na ZICER startup Factory natjecanju 2021. godine, a trenutno u njemu obnaša ulogu CTO-a. U KalphaTechu je zadužen za poslovnu i razvojnu strategiju.
Ivan Halasz ima doktorat iz kemije čvrstog stanja koji je izradio na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Zagrebu. Od 2012. godine je zaposlen na Institutu Ruđer Bošković gdje je voditelj Laboratorija za sintezu i katalizu u čvrstom stanju. Kristalografijom i difrakcijom X-zraka kontinuirano se bavi od studija kemije prije dvadesetak godina, a proveo je i dvije godine na Institutu Max Planck za istraživanje čvrstog stanja u Stuttgartu gdje se usavršavao u metodama rješavanja kristalnih struktura i obrade difraktograma čvrstih uzoraka. Objavljuje između 5 i 10 znanstvenih radova godišnje, a do sad je objavio njih preko 100. Dobitnik je više nagrada, među njima i Državne nagrade za znanost za 2015. U KalphaTech radi na analizi i optimizaciji rezultata strojnog učenja.
Motivacija za prijavu i vizija za kraj Nuqleus programa
KalphaTech se kao deep-tech startup savršeno uklapa u Nuqleusov program, gdje je omogućen pristup specijaliziranim radionicama i materijalima, koji se obično nalaze izvan znanstvene ili istraživačke domene, ali pružaju kontekst potreban za izgradnju uspješne tvrtke. Nuqleus program predstavlja jedinstvenu priliku za prenošenje znanja na sve članove tima i ojačavanje poslovne strukture projekta. Osim znanja, kroz program članovi tima imaju priliku upoznati raznovrsne sudionike, mentore i investitore na jednom mjestu.
Vizija KalphaTecha je postati globalni tehnološki startup u području kristalografije koji će svojim inovativnim rješenjima opskrbljivati vodeće svjetske tvrtke za proizvodnju znanstvene i istraživačke opreme. Kroz svoju ponudu, KalphaTech teži unaprijediti industriju materijala i omogućiti svojim klijentima da maksimalno iskoriste prednosti kristalografije u svim aspektima svojih poslovanja.