研究結果發表在《晶體學報》雜誌上（Acta Crystallographica）。
在外部因素的影響下，物質的結構可能會發生瞬間變化，即所謂的相變。科學家解釋說，由於這些過程的速度太快，對於實驗觀察來說極其困難。
然而，他們認為，瞭解相變過程對研究各種化合物的結構和性能之間的關係以及在尋找新材料部分都具有重要意義。
Samara Polytech 專家研發了一種程序，此程序能計算晶體中相變變化並可預測任何化合物形成新結構的可能性。據研發者表示，此程序具有許多獨特功能。
“我們的固相轉變拓撲模型使我們能夠瞭解物質如何從一種結構轉變為另一種結構，例如石墨如何轉變為金剛石。它還可以用於預測新物質和材料的結構，’’該研究學者俄羅斯薩馬拉國立技術大學普通和無機化學系主任弗拉迪斯拉夫.布拉托夫 (Vladislav Blatov) 解釋道。
研發者表示，該模型與其他類似模型的不同之處在於，它能夠列舉所有理論上可能的結構相變，對計算資源的要求是適度的，同時也具備較高的運算速度。 科學家們透露，薩馬拉國立技術大學的研發成果在普通個人電腦上已經可以成功運作。
為了證明此研發方法的預測能力，科學家們使用了同素異形體，即碳的結構變體。
“在所提出的工作中，我們以幾種已知的穩定碳同素異形體為基礎，並使用新模型，探索了起始材料結構相變過程中可能形成的所有可能選擇，最終發現了 72 種新穩定形式的碳，”這項研究的共同研發者薩馬拉國立技術大學高級研究員 阿爾喬姆.卡班諾夫（Artem Kabanov）說道。
科學家已經證明，發現的四種碳同素異形體的硬度接近金剛石。此前，薩馬拉理工學院的專家創建了一個獨特的碳同素異形體 SACADA 數據庫，數據庫中的信息供世界各地的碳材料研究人員使用。
現在，科學家們正在努力利用所創建的模型尋找其它新型超硬材料。研究人員的研發工作獲得俄羅斯科學基金會（字號 22-13-00062）的經費補助。