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, ЦДПТиМ-ЦМТ (Лаборатория аддитивного производства) разработаны новые методы 4D печати, топологического дизайна и синтеза уникальных изделий из метаматериалов (бессвинцовая пъезокерамика, полимеры и сплавы с памятью формы для медицинских приложений, многоматериальные -градиентные изделия). Создана и реализована концепция цифрового двойника процесса порошковой 3D печати (LPBF process).

Профессор Игорь Шишковский входит в число 2% наиболее высокоцитируемых ученых мира согласно списков выдающихся исследователей 2023/2022/2021/2020 годов, подготавливаемых Elsevier BV, Стэнфордский университет, США. Ссылка на обновление данных 2024 г. для “Обновленных общенаучных баз данных авторов по стандартизированным показателям цитирования”. Рейтинг стандартизирован с использованием информации о цитированиях, H-индексе, Hm-индексе с поправкой на соавторство, цитированиях статей с разными позициями авторства и сводного показателя.

Гранты (курсив - текущие проекты:

• Грант РНФ на 2024-26 гг N- 2024-19-00484 'Экспериментальный анализ и моделирование механизмов инициации и развития повреждений в режиме сверхмногоцикловой усталости образцов коррозионностойкой стали, изготовленных с использованием аддитивных технологий' ЦМТ, Сколтех. Отвест. исполнитель - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• STRIP- Сколтех 2022-23 гг инновационный проект '3D-печать сверхэластичных интерметаллических нитиноловых деталей для эндодонтических инструментов' - Руководитель проекта Шишковский И.В. (ЦМТ, Сколтех);
• The Государственная корпорация РосАтом (ВНИИЭФ, Саров) индустриальный проект 2022-24 гг в рамках тематического Плана ЕОТП-МТ-098 '3D Виртуальный принтер 2.0' (создание цифрового двойника процесса DED). Соисполнитель проекта от ЦМТ (Сколтех) - Шишковский И.В.
• Грант РФФИ_Иран 2021-22 гг N- 20-51-56011 - 'Топологический дизайн и селективное лазерное плавление пористых нитиноловых имплантатов и скаффолдов для медицинских приложений' - Руководитель проекта - ШИшковский И.В. (ЦДиПТ, Сколтех);
• Грант РНФ -(БУ 2020) на 2020-22 гг N- 20-69-46070 'Разработка метода создания и оптимизация свойств высокоградиентных биметаллических материалов аэрокосмического назначения', СамГУ им. С.П.Королева, Отвест. исполнитель - Шишковский И.В.
• Грант РНФ (OHK 2020) на 2020-22 гг N- 2020-19-00780 'Поиск новых способов создания высокоэффективных бессвинцовых текстурированных пьезоматериалов с помощью аддитивных технологий' Руководитель проекта - Шишковский И.В. (ЦМиПТ, Сколтех);
• The Государственная корпорация РосАтом (ВНИИЭФ, Саров) индустриальный проект 2019-21 гг в рамках тематического Плана ЕОТП-МТ-097 '3D Виртуальный принтер 1.0' (создание цифрового двойника процесса LPBF). Соисполнитель проекта - Шишковский И.В. (ЦДиПТ, Сколтех);
• Оэрликон GmbH - Сколтех индустриальный исследовательский проект (2019-22), под-Задача 4 - 'Сбор данных и диагностика процесса СЛП'. Отвест. исполнитель - Шишковский И.В. (ЦДиПТ, Сколтех);
• ФЦП - БРИКС 2017-2019 N 14.583.21.0062 "Гибридный процесс изготовления деталей для аэрокосмической отрасли: моделирование, разработка программного обеспечения и верификация" , (ПНИПУ) Отвест. исполнитель - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• 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);
• Грант РНФ – 2015-2017 (№ 15-19-00208) « Высокопроизводительная аддитивная струйно-лазерная 3D печать функциональных наноматериалов». (ФИАН) Отвест. исполнитель - 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», (ИСТМАН) Отвест. исполнитель - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• 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");
• Проф. Шишковский И.В. (СФ ФИАН) был отвественным исполнителем по второму потоку Мегагрантов, направление«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. (ENISE, France);
• 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». (ИСТМАН) Отвест. исполнитель - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• 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);
• 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» (ИСТМАН) Отвест. исполнитель - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• Грант Президиума РАН по программе "Фундаментальные науки - медицине" на тему "Управляемый послойный синтез функциональных имплантатов" Этапы 2005-2006 гг. Руководитель проекта Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• 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" (ИСТМАН) Отвест. исполнитель - Шишковский И.В. (СФ ФИАН);
• 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);
• Проект «Исследование физико-механических свойств имплантатов на основе никелида титана, синтезированных методом послойного селективного лазерного спекания» поддержан в программе: «Научные исследования высшей школы в области производственных технологий» -1999 г., Раздел: «Лазерные технологии». Руководитель проекта Шишковский И.В. (СамГУ).