ШИШКОВСКИЙ И. В. работает в Самарском филиале ФИАН им. П.Н. Лебедева с 1982 по настоящее время. В период с 1982 по 1993 годы работал в теоретическом секторе СФ ФИАН. В 1992 году защитил диссертацию к.ф.- м.н. на тему "Теоретическое моделирование физических процессов при лазерной закалке сталей" по специальности 01.04.07 (физика твердого тела) в ФИАН (г. Москва)

С 1993 года перешел на экспериментальную работу в лабораторию технологических лазеров, где стал одним из инициаторов нового направления лазерных технологий - аддитивного синтеза объемных изделий (3D печать). С 1995 года возглавил исследовательскую группу по аддитивным технологиям. К наиболее значимым достижением в период с 1995 по 2018 гг. можно отнести следующие результаты:

Созданы фундаментальные основы формирования функционально-градиентных мезо- и микро- структур и изделий с уникальными физико-механическими и химико-биологическими свойствами. По результатам совокупности исследований сформировано новое для РФ научное направление - "in-situ синтез материалов в аддитивных технологиях" и изучены физические и физико-химические закономерности, общие для совокупностей процессов Селективного Лазерного Спекания/Плавления (СЛС/П) порошковых (в том числе реакционно-способных) композиций. Результатом этих исследований стала защита диссертации д.ф.- м.н. на тему "Селективное лазерное спекание и синтез функциональных структур" по спецальности 01.04.17 (хим. физика, вкл. физику горения и взрыва) в Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (Черноголовка, Моск. обл.), создана экспериментальная установка для СЛС/П, запатентованы новые порошковые композиции и оригинальные подходы, получены многочисленные гранты и награды (см. ниже).

Основные результаты работы были получены как методами математического моделирования, так и экспериментальными исследованиями, на базе впервые в России (1998 г.) разработанного, спроектированного и созданного при непосредственном участии Шишковского И. В. экспериментального стенда для СЛС, оснащенного программно-аппаратным комплексом по управлению процессами графического представления данных по геометрии объемного изделия, самого послойного СЛС и его интерактивной диагностики (2003-2004 гг).

Впервые построена самосогласованная континуальная физическая модель взаимодействия лазерного излучения (ЛИ) с порошковыми композициями, пригодная как для случая лазерного жидкофазного спекания, так и для контролируемого ЛИ совмещения процессов СЛС и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в реакционно способных порошковых смесях в процессе лазерного синтеза объемных изделий (ЛСОИ). Она включает анализ процессов поглощения и рассеяния ЛИ в порошковой среде, определение теплофизических характеристик используемых композиций, их реологические свойства и теоретическую тепловую модель процесса СЛС (2003-2005 гг).

Построена теоретическая модель объемной лазерной наплавки ультрадисперсных порошков для ЛСОИ, позволяющая определить траектории и скорости движения микрочастиц при совместном истечении газа с частицами из сопла в поле силы тяжести в зависимости от угла подачи совместно с решением уравнений их нагрева и расплавления в поле ЛИ (2002 г).

Разработаны и апробированы методики определения оптических и теплофизических свойств порошковых композиций, предложенных для СЛС; методика исследования пористой структуры поверхности на основании фрактального подхода; методические рекомендации по поиску оптимальных режимов послойного СЛС; структурно - чувствительная методика измерения удельного электросопротивления и исследования эффекта памяти формы (ЭПФ) на ее основе в пористых образцах. (1996-2001 гг)

Впервые предложены, апробированы в ряде приложений и запатентованы новые металл - полимерные (МПК) и биметаллические порошковые композиции (БПК) для технологии СЛС. Синергетизм нескольких физических процессов (лазерной обработки и жидкофазного спекания - в случае МПК; лазерного спекания и процесса пайки - в случае БПК) в совокупности с проведением дополнительной инфильтрации и отжига спеченных изделий (пост - обработка), позволили реализовать новые степени свободы в управлении параметрами объемных изделий с таким соотношением их физико-механических и физико-химических свойств, которые были недостижимы ранее (1995-1999 гг).

Впервые предложено и в едином технологическом процессе экспериментально реализовано контролируемое энергией лазера совмещение процессов СЛС и СВС с использованием следующих порошковых композиций: смеси металлов для синтеза интерметаллидов систем Ni - Ti, Cu/Ni - Al, Ti - Al, Fe - Ti; смеси оксидов металлов для синтеза керамик TiO₂ - ZrO₂ - PbO, Al(Al₂O₃) - Zr (ZrO₂); смеси компонентов для синтеза бариевых гексаферритов и литиевых ферритов - шпинелей из BaO₂ - Fe₂O₃ - Cr₂O₃ - Fe, Li₂CO₃ - Fe₂O₃ - Cr₂O₃ - Fe (2004-2007 гг).

Впервые экспериментально показана и защищена патентом принципиальная возможность синтеза пористых объемных изделий из ФГМ и пористых мезо структур методом СЛС путем послойного изменения концентрации компонент или моделированием структуры порового пространства (2006-2008 гг).

Развиты подходы по СЛС/П биосовместимых материалов (титан, никелид титан /нитинол/, биоразлагаемые полимеры) и предложены оригинальные пути использования объемных изделий из этих материалов для медицинских приложений (2008-2012 гг).

Впервые предложено и подробно исследованы условия послойного синтеза функциональных и функционально - градиентных объемных изделий методами СЛС/П полимерных порошков с добавками наночастиц парамагнитных Fe_xO_y, NiO_y (x, y = 1..3) и биосовместимых ZrO₂, Al₂O₃, TiO₂ оксидов и гидроксиаппатита для приложений в химическом катализе и медицине, в том числе с заданной намагниченностью (2013-2015 гг).

Впервые предложенно использование аддитивных технологий (3D лазерная наплавка, селективное лазерное плавление) для конструирования (in situ) микроструктуры и свойств функциональных и градиентных сплавов. Комбинаторным методом моделирования нами были впервые изготовлены многослойные изделия в интерметаллидных системах Ti-Al, Ni-Al, Ti-Ni-Al, Ti-Fe, Fe-Al, NiCr-Ti, NiCr-Al. Слои представляли собой смеси двух (иногда трех) материалов с изменением состава исходной порошковой композиции от слоя к слою в пропорции (90:10, 80:20, 70:30 и т.д. по объему) и с учетом их фазовых диаграмм (2011-2014 гг).

Комбинаторный подход был впервые нами апробирован на градиентных металломатричных композитах (ММК) на основе титановой, никелевой и/или кобальтовой матрицы, с увеличением от слоя к слою добавки нанокерамик (Al₂O₃, TiC, TiB₂, WC) (2014-2017 гг). В некоторых случаях нами рекомендовано дополнительно прогревать исходную смесь и/или подложку для уменьшения градиентов температур в объеме изделия, снижения термических напряжений и склонности к расслоению. Развитый нами в (2011-2017 гг) комбинаторный метод является эффективным инструментом по обнаружению и конструированию новых сплавов для целей аддитивного производства (АП), изучения структуро- и фазо- образования в неравновесных условиях 3D лазерного синтеза, и предсказания других перспективных ММК и жаропрочных сплавов. Это абсолютно новый и принципиальный результат не только для промышленности РФ, но и в целом, для мировой индустрии АП. См. научно-популярное изложение в журнале - Станкоинструмент, №3, 2017 с. 38-49. doi:10.22184/24999407.2017.8.3.38.49

В последние годы (2018-23 гг) под моим руководством и при активном участии в Сколковском институте науки и технологий (Лаборатория аддитивного производства) разработаны новые методы 4Д печати, топологического дизайна и синтеза уникальных изделий из метаматериалов (бессвинцовая пъезокерамика, полимеры и сплавы с памятью формы для медиицнских приложений, многоматериальные -градиентные изделия). Создана и реализована концепция цифрового двойника процесса порошковой 3D печати (LPBF process).

Гранты и награды:

• STRIP- Skoltech from 2022 until 2023 '3D printing of superelastic intermetallic nitinol parts for endodontic instruments' - Project supervisor – Shishkovsky I.V. (CMT, Skoltech);
• The State Corporation RosAtom (VNIEF, Sarov) has funded from 2022 until 2024 the Project in frameworks of own the Unified Industry Thematic Plan ЕОТП-МТ-098 '3D Virtual Printer 2.0'. Project leader in CMT (Skoltech) - Shishkovsky I.V.
• The Russian Foundation of Basic Researches (RFBR-IRAN) has awarded support from 2021 until 2022 to our project N- 20-51-56011 - 'Topological design and selective laser melting of porous nitinol implants and scaffolds for medical applications' - Project leader – Shishkovsky I.V. (CDMM, Skoltech);
• The Russian Science Foundation (RSF – BY 2020) has awarded support from 2020 until 2022 to our Project N- 20-69-46070 'Development of the method for production and optimization of the properties of high-gradient bimetallic materials for aerospace application', Responsible executant – Shishkovsky I.V.
• The Russian Science Foundation ( RSF - OHK 2020) has awarded support from 2020 until 2022 to our Project No 2020-19-00780 'The novel manufacturing approach to production of highly efficient lead-free textured piezo-ceramic materials using additive manufacturing technologies' Project leader - Shishkovsky I.V. (CDMM, Skoltech);
• The State Corporation RosAtom (VNIEF, Sarov) has been funded from 2019 until 2021 the Project in frame works of own the Unified Industry Thematic Plan EOTП-MT-097 '3D Virtual Printer'. Project leader - Shishkovsky I.V. (CDMM Skoltech);
• Oerlikon-Skoltech collaborative research project (2019-2022): Sub-Task - Project 4 - 'Data Collection & SLM Process Diagnostics'. Sub-task PI - Shishkovsky I.V. (CDMM Skoltech);
• ФЦП - БРИКС 2017-2019 N 14.583.21.0062 "Гибридный процесс изготовления деталей для аэрокосмической отрасли: моделирование, разработка программного обеспечения и верификация" , Руководитель проекта - проф. Беленький В.Я. (ПНИПУ);
• Грант РФФИ – 2018 (№ 17-32-50133 мол_нр) "Исследование процессов лазерной модификации нанокомпозитных материалов на основе золь-гель структур", Руководитель проекта - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РФФИ – 2017-2018 (№ 17-48-630290 р_а) "Влияние дополнительного подогрева на структуру и свойства жаропрочных никелевых сплавов для авиационной промышленности при селективном лазерном плавлении", Руководитель проекта - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Медаль Международной Ассоциации Песпективных Материалов (МАПМ) за выдающиеся исследования в области Аддитивного Производства, Науки и Технологий, Сингапур 2017 г. , Сертификат N-- M-11/2017/IAAM, Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РНФ – 2015-2017 (№ 15-19-00208) « Высокопроизводительная аддитивная струйно-лазерная 3D печать функциональных наноматериалов». Руководитель проекта - Ионин А.А. (ФИАН);
• Губернская премия 2016 г. в области науки и техники Администрации Самарской области за цикл научных исследований в номинации "технические науки" «Создание имплантатов и тканево-клеточных каркасов методами аддитивных технологий», Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РФФИ – 2014-2016 (№ 14-29-10193 офи_м) «Разработка основ СЛП перспективных металломатричных композитов для авиационной промышленности». Руководитель проекта - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РФФИ – 2014-2016 (№ 13-03-12407 офи_м2) «Разработка и исследование новых материалов для ион-проводящих и электрокаталитических мембран, а также электродов и других структурных элементов керамических топливных ячеек», Руководитель проекта - Морозов Ю.Г. (ИСТМАН);
• The 3rd prize of "Crystals Best Paper Award 2015" for paper "Intermetallics Synthesis in the Fe-Al System via Layer by Layer 3D Laser Cladding", Igor Shishkovsky, Floran Missemer, Nina Kakovkina and Igor Smurov. Crystals 2013, 3(4), 517-529; doi:10.3390/cryst3040517.
• Грант РНФ – 2014-2015 (№ 14-19-00992) «Исследование условий послойного лазерного синтеза жаропрочных функционально-градиентных интерметаллидных структур методами аддитивных технологий». Руководитель проекта - Шишковский И.В. (МГТУ "СТАНКИН");
• Отвественный исполнитель Мега-гранта по направлению «Аддитивное производство» в рамках договора № 11.G34.31.0077 между МОН РФ и ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН", Этап 2013-2015 гг: Ведущий ученый - Смуров И.Ю. (МГТУ "СТАНКИН");
• Грант РФФИ – 2013 (№ 13-08-97001р_Поволжье_а) «Управляемый послойный лазерный синтез пористых тканево-клеточных матриксов из порошков биополимеров с включениями из оксидной керамики», Руководитель проекта - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РФФИ – 2010-2012 (№ 10-08-00208-а) 'Численное моделирование и лазерное прототипирование микро- и нано- электро- механических устройств'. Руководитель проекта - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант Президиума РАН по программе "Фундаментальные науки - медицине" на тему 'Лазерный синтез пористых тканево - инженерных конструкций для стволовых клеток из биорезистивных керамопластов' - Этап 2011 г. Руководитель проекта - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РФФИ – 2009- 2011 (№ 09-08-00149-а) «Синтез нанооксидов бестигельным аэрозольным методом и создание наноструктурированных композиций функционального назначения». Руководитель проекта Морозов Ю.Г. (ИСТМАН);
• Грант Президиума РАН по программе "Фундаментальные науки - медицине" на тему "Лазерный синтез трехмерного пористого матрикса из никелида титана как репозитарий для своловых клеток" Этапы 2009 -2010 гг. Руководитель проекта - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РФФИ – 2008 (№ 08-08-07015) Издание монографии "Лазерный синтез функциональных мезоструктур и объемных изделий" . Руководитель проекта Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Вторая премия на конкурсе научных работ Физического института им. П.Н. Лебедева РАН 2007 г. по циклу работ Морозова Ю.Г., Петрова А.Л., Щербакова В.И., Шишковского И.В. под общим названием работ «Лазерный синтез объемных изделий. Перспективы и приложения» (ФИАН);
• Грант РФФИ – 2007- 2008 (№ 07-08-12048-офи)- «Управляемый послойный лазерный синтез пористых имплантатов и тканево-клеточных каркасов из титаносодержащих порошковых композиций». Руководитель проекта Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РФФИ – 2006- 2007 (№ 06-08-00102-а) «Численное моделирование и лазерный синтез градиентных фильтрующих элементов и мембран» Руководитель проекта Шишковский И.В. (СамГТУ);
• Грант РФФИ – 2006- 2008 (№ 06-03-32119-а) «Создание научных основ и новых химико-технологических приемов получения сложных оксидных материалов и изделий на их основе» Руководитель проекта Кузнецов М.В. (ИСТМАН);
• Грант Президиума РАН по программе "Фундаментальные науки - медицине" на тему "Управляемый послойный синтез функциональных имплантатов" Этапы 2005-2006 гг. Руководители проекта Петров А.Л. - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Первое место на VII конкурсе 2003 г. Методических разработок в среде MATHCAD Образовательного Математического Сайта Exponenta.Ru;
• Грант РФФИ – Поволжье 2004- 2006 (№ 04-03-96500) "Исследование условий инициирования и протекания экзотермической реакции горения порошковых композиций, строго контролируемое в пятне лазерного излучения". Руководитель проекта Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант РФФИ – Наукограды 2004- 2006 (№ 04-03-97204) "Создание научных основ и новых химико-технологических приемов синтеза пьезо-, сегнетоэлектрических, пигментирующих и огнеупорных оксидных материалов" Руководитель проекта Кузнецов М.В. (ИСТМАН);
• Грант 6-го конкурса (1999 г) научных проектов молодых ученых РАН по фундаментальным и прикладным исследованиям (ПОСТАНОВЛЕНИЕ РАН от 24 апреля 2001 года № 123). "Синтез имплантатов на основе никелида титана методом селективного лазерного спекания". Руководитель проекта Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Губернский гранд в области науки и техники Администрации Самарской области (№ 01-10-Г 2000 г) "Синтез имплантантов на основе никелида титана методом селективного лазерного спекания" Руководитель проекта Петров А.Л. - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Тема «Исследование физико-механических свойств имплантатов на основе никелида титана, синтезированных методом послойного селективного лазерного спекания» была поддержана в рамках программы: «Научные исследования высшей школы в области производственных технологий» -1999 г., Раздел: «Лазерные технологии». Руководитель проекта Покоев А.В.- Шишковский И.В. (СамГУ).