Разработка химико-технологических основ получения люминесцентной керамики со сложной геометрией методом 3D-печати как компонента сверхбыстрого композитного сцинтиллятора нового поколения

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-13-00172

НазваниеРазработка химико-технологических основ получения люминесцентной керамики со сложной геометрией методом 3D-печати как компонента сверхбыстрого композитного сцинтиллятора нового поколения

Руководитель Соколов Петр Сергеевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" , г Москва

Конкурс №68 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-202 - Химия твердого тела, механохимия

Ключевые слова Сцинтиллятор, сложные оксиды, керамика, 3D-печать, позитронно-эмиссионная томография, гранат, аддитивные технологии, порошок, морфология, стереолитография

Код ГРНТИ31.17.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Научно-технологической проблемой, на решение которой направлен проект, является применение методов аддитивного производства к сфере получения функциональных материалов, в частности – люминесцентных материалов. Данный проект носит характер поискового прикладного исследования, однако для достижения цели проекта потребуется провести исследования химических процессов, связанных с формированием керамики методом стереолитографии, включающие формирование микроструктуры порошка, диспергирование порошка с получением суспензии, фотополимеризации данной суспензии, термодеструкции полимерного связующего и спекания высокоплотной керамики, а также влияние этих процессов на люминесцентные (сцинтилляционные) свойства получаемого материала. Аддитивное производство – бурно развивающаяся область, и проект относится к относительно новому аспекту применения этого подхода – получение функциональных материалов. С одной стороны, это позволит в будущем использовать другой уровень автоматизации их производств, и для этого требуется убедиться, что получаемые аддитивными методами материалы не уступают по функциональным характеристикам материалам, получаемым классическими методами. С другой стороны, аддитивные методы, за счет лучшего контроля и более широких возможностей выбора формы получаемых материалов, могут позволить достичь новых функциональных свойств. Одним из перспективных применений таких возможностей, на примере которого будут проводиться исследования в рамках данного проекта, является получение компонента для композиционного сцинтилляционного материала для будущих детекторов в позитронно-эмиссионной томографии с революционно высоким временным разрешением. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) является высокочувствительным диагностическим методом, позволяющим проводить диагностику ряда заболеваний на ранней стадии, а также проводить исследование метаболизма протекающих процессов. Метод основан на визуализации распределения радиофармакологического препарата, который способен вступать в определенные биохимические процессы, в теле пациента при помощи высокочувствительных детекторов гамма-излучения. Количество радиофармпрепарата, который допустимо вводить пациенту, строго лимитировано. Это значит, что большое значение имеет повышение качества получаемого изображения при уменьшении вводимой дозы, что может быть обеспечено совершенствованием детекторного оборудования сканеров. Одним из основных технических решений, с которым связывают резкое повышение диагностических возможностей метода ПЭТ – это т.н. TOF (time-of-flight), времяпролетные измерения, для реализации которых необходимо измерять разницу во времени регистрации двумя детекторами гамма-квантов, испущенных в диаметрально противоположных направлениях. Для использования принципа TOF требуются детекторы с высоким временным разрешением. Новейшие, наиболее совершенные ПЭТ-сканеры приближаются к временному разрешению 200 пс. В последнее время усилия научного сообщества, занимающегося исследованиями и разработками в обрасти сцинтилляторов, направлены на качественное повышение временного разрешения. В настоящий момент в ПЭТ-сканерах используются монокристаллические сцинтилляторы, из них ортосиликат лютеция (Lu2SiO5:Ce, LSO) считается обладающим наиболее подходящим комплексом характеристик. Все больший интерес вызывают керамические сцинтилляторы. Однако наибольшие ожидания относительно временного разрешения детекторного материала связаны с концепцией сцинтилляционных метаматериалов, совмещающих компоненты с различными сцинтилляционными свойствами в рамках специально сконструированной структуры. Предполагается, что материал должен включать «тяжелый компонент» – сцинтиллятор с высокой плотностью и высоким световыходом сцинтилляций, который будет поглощать гамма-кванты и генерировать основной световой сигнал, «быстрый компонент», который позволит уточнить временную привязку основного светового сигнала. В рамках проекта предлагается исследовать один из возможных подходов к получению «тяжелого» компонента такого «метасцинтиллятора» – формирование с использованием метода трехмерной печати пластин с миниатюрными каналами (порядка сотен микрон) из высокоплотной сцинтилляционной керамики с высоким световыходом на основе сложного оксида со структурой граната, такого как Gd3Al2Ga3O12:Ce или родственных составов. Работа будет посвящена исследованию возможностей стереолитографической трехмерной печати для получения изделий из люминесцентной керамики сложной формы с миниатюрными деталями. Будет исследовано влияние составов получаемого материала и композиций, используемых для печати, а также условий проведения различных стадий процесса получения керамики на промежуточные результаты и свойства конечного материала. Научная новизна исследований состоит в применении развивающегося метода формования керамики к новому классу материалов и изучении влияния на свойства получаемых материалов факторов, обусловленных как способом получения, так и специфическим составом и требованиям к характеристикам сцинтилляционной керамики. Так, то, что получаемая керамика и применяемые для этого порошки проявляют способность к фотолюминесценции, может влиять на фотоотверждение в процессе печати, а продукты разложения связующего полимера, взаимодействуя с керамикой, могут негативно сказываться на параметрах сцинтилляции. На данный момент опубликованных результатов по получению неорганических сцинтилляторов методом трехмерной печати практически нет, за исключением работу, опубликованной авторами проекта [Dosovitskiy et al. CrystEngComm 19(30) (2017) 4260-4264]. Однако с 2018 года появляются публикации, посвященные получению фотолюминесцентной и лазерной керамики на основе оксидов со структурой граната, и их число возрастает. Также существуют публикации по получению пластиковых сцинтилляторов методом трехмерной печати. На данный момент существует возможность провести пионерские исследования в области получения неорганических сцинтилляторов сложной формы. Задачи, которые предполагается решить в рамках проекта: • Исследование влияния состава, способа получения и обработки порошков на основе сложных оксидов со структурой граната на их микроструктуру и свойства получаемой керамики • Исследование влияния состава и микроструктуры порошков и состава получаемых из них суспензии на их реологические характеристики • Исследование влияния условий отверждения суспензий различного состава на основе порошков оксидов со структурой граната и режимов печати на характеристики получаемых сырцов и керамики • Поиск оптимальных способов получения изделий различной формы из поликристаллических материалов на основе сложных оксидов со структурой граната с деталями с размерами 500 мкм и менее. • Исследование факторов, влияющих на пространственное разрешение изделий, получаемых с использованием методов трехмерной печати из керамических суспензий на основе оксидов со структурой граната и поиск способов его повышения. • Исследование процессов, протекающих в сырцах и композитах, при термообработке и спекании и их влияния на микроструктуру и функциональные свойства конечного материала.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Федоров А.А., Дубов В.В., Ермакова Л.В., Бондарев А.Г., Карпюк П.В., Коржик М.В., Кузнецова Д.Е., Мечинский В.А., Смыслова В.Г., Досовицкий Г.А., Соколов П.С. Gd3Al2Ga3O12:Ce-сцинтилляционные керамические элементы для измерения ионизирующего излучения в газообразных и жидких средах Приборы и техника эксперимента, № 2, 2023, 52-57 (год публикации - 2023)
10.31857/S0032816223010159

2. Ретивов В.М., Дубов В.В., Комендо И.Ю., Карпюк П.В., Кузнецова Д.Е., Соколов П.С., Толочко Е.Н., Коржик М.В. Compositionally disordered crystalline compounds for next generation of radiation detectors Nanomaterials, №23, том 12, с. 4295 (год публикации - 2022)
10.3390/nano12234295

3. Ермакова Л.В., Дубов В.В., Сайфутяров Р.Р., Кузнецова Д.Е., Малозовская М.С., Карпюк П.В., Досовицкий Г.А., Соколов П.С. Influence of Luminescent Properties of Powders on the Fabrication of Scintillation Ceramics by Stereolithography 3D Printing Ceramics, 1; 6; 43-57 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6010004

4. Ермакова Л.В., Смыслова В.Г., Дубов В.В., Кузнецова Д.Е., Малозовская М.С., Сайфутяров Р.Р., Карпюк П.В., Соколов П.С., Комендо И.Ю., Бондарев А.Г., Мечинский В.А., Коржик М.В. Effect of a Phosphorus Additive on Luminescent and Scintillation Properties of Ceramics GYAGG:Ce Ceramics, 3; 6; 1478-1489 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030091

5. Карпюк П.В., Ермакова Л.В., Дубов В.В., Лелекова Д.Е., Сайфутяров Р.Р., Жданов П.А., Малозовская М.С., Комендо И.Ю., Соколов П.С., Бондарев А.Г., Коржик М.В. Влияние фосфорсодержащей диспергирующей добавки на микроструктуру и оптические свойства сцинтилляционной керамики со структурой граната (Gd,Y)3(Al,Ga)5O12:Ce Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 8, 2024, 123-132 (год публикации - 2024)
10.31857/S1028096024080156

6. Ермакова Л.В., Соколов П.С., Смыслова В.Г., Карпюк П.В., Сайфутяров Р.Р., Салыкин С.Ю., Федорченко С.И., Коваль О.Ю., Ретивов В.М., Бондарев А.Г., В.А. Мечинский, Коржик М.В. Isobornyl acrylate‐based photosensitive resins for high-resolution digital light processing 3D printing of garnet ceramics Optical Materials (год публикации - 2025)

7. Ермакова Л.В., Смыслова В.Г., Карпюк П.В., Сайфутяров Р.Р., Соколов П.С. Microstructure of GYAGG:Ce ceramics obtained via DLP 3D-printing XIII International Conference on Chemistry for Young Scientists “Mendeleev 2024”, 2 - 6 September, Saint Petersburg, Russia, устный доклад (год публикации - 2024)

8. Соколов П.С., Ермакова Л.В., Смыслова В.Г., Карпюк П.В., Сайфутяров Р.Р., Комендо И.Ю, Бондарев А.Г., Мечинский В.А., Коржик М.В. Transparent GYAGG:Ce Scintillation Ceramics Fabricated by DLP Stereolithography Book of abstract, 9th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects, 16-21 September, TOMSK, RUSSIA. Устный доклад , Сборник тезисов конференции EFRE-2024, с. 554. (год публикации - 2024)

9. Ермакова Л.В., Смыслова В.Г., Карпюк П.В., Коваль О.Ю., Комендо И.Ю., Соколов П.С. Многокомпонентные оксиды со структурой граната (Gd,Y,Ce,Tb)3Ga3Al2O12: получение прозрачной керамики стереолитографической 3D печатью XXIII международная научно-техническая конференция «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов» Обнинск, Калужская обл, Россия, 16 - 18 октября 2024 г. Устный доклад., Сборник тезисов XXIII международная научно-техническая конференция «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов» Обнинск, Калужская обл, Россия, 16 - 18 октября 2024 г. Устный доклад. (год публикации - 2024)

10. Ермакова Л.В., Смыслова В.Г., Дубов В.В., Карпюк П.В., Соколов П.С., Комендо И.Ю., Богдарев А.Г., Мечинский В.А., Коржик М.В. Scintillation and luminescent properties of the (Gd,Y)3Al2Ga3O12:Ce ceramics obtained by compaction of green bodies using Digital Light Processing 3D printing Photonics, 8, 11, 695 (год публикации - 2024)
10.3390/photonics11080695

11. Ермакова Л.В., Сергеев А.М., Смыслова В.Г., Лелекова Д.Е., Шаталова Т.Б., Соколов П.С. Алифатические мономеры этиленгликолевого ряда как основа для фотоотверждаемых суспензий Известия высших учебных заведений. Серия "Химия и Химическая технология", 2, 68, 88-95. (год публикации - 2025)
10.6060/ivkkt.20256802.7131

12. Ермакова Л.В., Смыслов В.Г., Дубов В.В., Карпюк П.В., Соколов П.С., Лелекова Д.Е., Комендо И.Ю., Бондарев А.Г., Мечинский В.А., Коржик М.В. Получение прозрачной керамики GYAGG:Ce стереолитографической 3D печатью РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ И МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ: ТЕХНОЛОГИИ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ (РЕДМЕТ-2024) . Сборник тезисов 3-ей Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика Н.П. Сажина. Москва, 2024, 372-373, 2024 (год публикации - 2024)

13. Соколов П.С. Изготовление тонких керамических изделий сложной формы методом DLP 3D печати Устный доклад в ИМЕТ РАН в рамках Всероссийского научно-образовательного лектория "10 лет РНФ", Устный доклад в ИМЕТ РАН в рамках Всероссийского научно-образовательного лектория "10 лет РНФ" (год публикации - 2024)

14. Соколов П.С., Ермакова Л.В., Смыслова В.Г., Карпюк П.В., Сайфутяров Р.Р., Лелекова Д.Е., Бондарев А.Г., Мечинский В.А., Коржик М.В. Изготовление тонких сетчатых керамических структур из сцинтиллятора (Gd,Y)3Al2GA3O12:Ce c помощью DLP 3D печати РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ И МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ: ТЕХНОЛОГИИ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ (РЕДМЕТ-2024). Сборник тезисов 3-ей Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика Н.П. Сажина. Москва, 2024, 223-224, 2024 (год публикации - 2024)

15. Ермакова Л.В., Смыслова В.Г., Лелекова Д.Е., Соколов П.С. УФ-отверждаемые суспензии на основе изоборнилакрилата для стереолитографической 3D-печати керамики GYAGG:Ce Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2024», секция "Химия", подсекция "Химическая технология и новые материалы", устный доклад 18 апреля 2024 г. (год публикации - 2024)

16. Ермакова Л.В., Карпюк П.В., Смыслова В.Г., Дубов В.В., Соколов П.С., Комендо И.Ю., Лелекова Д.Е., Коржик М.В. Получение прозрачной люминесцентной керамики со структурой граната методом 3D печати Всероссийская конференция по люминесценции LUMOS-2024 с международным участием, устный доклад 23 апреля 2024 г. (год публикации - 2024)

17. Соколов П.С., Ермакова Л.В., Смыслова В.Г., Карпюк П.В., Лелекова Д.Е., Комендо И.Ю., Бондарев А.Г, Мечинский В.А., Коржик М.В. Utilizing digital light processing 3D printing for compacting in the production of transparent GYAGG:Ce ceramics 2nd Sino-Russian Symposium on Chemistry and Materials, 29 May –1 June 2024, Skoltech, Moscow, Russia, стендовый доклад, Сборник тезисов конференции 2nd Sino-Russian Symposium on Chemistry and Materials, p. 145 (год публикации - 2024)

18. Ермакова Л.В., Сергеев A.M., Смыслова В.Г., Соколов П.С. Fabrication of Transparent Garnet Ceramics via Stereolithography Сборник тезисов Conference "Matter and Materials" 2025, Стендовый доклад на международной конференции "Matter and Materials", March 03-04, 2025 Skoltech, Moscow, Russian Federation. (год публикации - 2025)

19. Сергеев А.М., Ермакова Л.В., Соколов П.С. Оптимизация цифровых моделей для повышения разрешения 3D-печати методом стереолитографии Сборник тезисов XXVIII Всероссийской конференции молодых учёных-химиков, Н.Новгород, Россия, Труды XXVIII Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием), Нижний Новгород, Россия, 15-17 апреля 2025. (год публикации - 2025)

20. Соколов П.С. Аддитивные технологии для получения сцинтилляционных элементов сложной формы Сборник докладов всероссийского форума с международным участием «Радиофармацевтика – Радиофарминдустрия – Ядерная медицина» Обнинск. Калужская область., Всероссийский форум с международным участием «Радиофармацевтика – Радиофарминдустрия – Ядерная медицина» Обнинск. Калужская область. (год публикации - 2025)

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Исследования, проводимые на третьем (заключительном) этапе, были посвящены изучению процессов, происходящих в сырцах и композитах при термообработке и спекании, их влиянию на микроструктуру и функциональные свойства конечного материала, оптимизации режимов удаления связующего и спекания с точки зрения минимизации искажений и повышения выхода света из керамики. Особое внимание уделялось исследованию однородности исходных порошков, керамики и композитов, изучению люминесцентных характеристик, изготовлению экспериментальных образцов различной формы из поликристаллических материалов на основе сложных оксидов со структурой граната с размерами деталей 500 мкм и менее. Изучены физико-химические процессы, протекающие при выжигании органического связующего из сырцов, полученных DLP 3D печатью, методами термического анализа на воздухе и в инертной атмосфере при различных скоростях нагрева от 2 до 20 °C/мин. Показано, что основная стадия разложения органической матрицы происходит в диапазоне от 300 до 450 °C, при этом с увеличением скорости нагрева наблюдается смещение эффектов потери массы в область более высоких температур. В инертной атмосфере разложение протекает плавно и обычно в одну основную стадию. На воздухе процесс разложения имеет сложный характер, с несколькими стадиями, выраженными в дополнительных эффектах на термических кривых, связанных с окислением продуктов деструкции полимеров. Выявлены температурные эффекты, связанные с разложением остатков различных компонентов. Полученные результаты использованы для оптимизации удаления связующего с целью получения бездефектной передовой. Показано, что возможно сокращение общего времени выжигания (пиролиза) органического связующего HDDA с 13-14 (результат 2023 г.) до 10-12 ч в инертной атмосфере, а также снижении передельной температуры выжигания с 500-550 до 460-480 °C. Упростить процесс выгорания можно, заменив аргон водородную смесь на чистый аргон и уменьшив скорость его подачи. Достигнутые относительно низкие величины длительности процесса пиролиза соответствуют лучшим мировым достижениям последний лет. Увеличение времени выжигания на воздухе композитов на основе HDDA и PEGDA с 13-14 до 24 ч не дало существенного положительного эффекта, т. к. полученные образцы по-прежнему имеют межслоевые трещины. Увеличение времени спекания (с 2 до 8 часов) при 1650 °C заметно снижает пористость керамики со структурой граната и способствует росту зёрен, особенно в атмосфере кислорода, но эти эффекты более выражены при повышении температуры до 1720 °C при сокращенном времени выдержки 2 часа. Керамика, полученная спеканием сырцов, компактированных методом 3D печати, имеет более однородную микроструктуру и меньше дефектов по сравнению с образцами, полученными методом полусухого одноосного прессования. Это обусловлено равномерным распределением частиц порошка в сырцах. Таким образом, были определены оптимальные параметры спекания, а именно 1720 °C, 2 часа в атмосфере кислорода, которые позволяют достичь высокой однородности, полной плотности и однофазности керамики, что убедительно подтверждает перспективность использования 3D печати для создания высококачественных полупрозрачных функциональных керамических материалов. Изготовлены образцы поликристаллической керамики сложной формы, которые не могут быть получены при использовании в процессе производства керамики давления, либо при выращивании монокристаллов. Показано, что сжатие исходной модели в латеральной плоскости (XY) на 5% позволяет компенсировать анизотропию усадки при спекании керамики и минимизировать искажения формы отверстий. Показано, что методом DLP 3D печати возможно изготовление планарных структур с регулярно расположенными малыми отверстиями диаметром до 240 мкм в сырцах и до 180 мкм в керамике. Наилучшее разрешение печати достигается при печати слоями 25 мкм (время экспозиции 5 сек) и 20 мкм (время экспозиции 4 сек). Методами просвечивающей и растровой электронной микроскопии установлено, что метод соосаждения с последующей термической обработкой при температуре > 1200 C позволяет получать порошки с размерами частиц 100-300 нм со структурой граната, однородные по микроструктуре, химическому и фазовому составу, пригодные для производства полупрозрачной керамики. Керамика также обладает высокой однородностью состава, включая равномерное распределение ионов активатора. Методами электронной микроскопии с РСМА показано, что использование различных композиций связующих акрилатов, таких как смеси на основе HDDA или IBOA, для производства керамики, полученной как пиролизом в инертной атмосфере, так и обжигом на воздухе, не оставляет в керамике остаточного углерода (в пределах чувствительности метода). Основные функциональные свойства керамики GYAGG:Ce, полученной как 3D печатью, так и одноосным прессованием, показывают высокую воспроизводимость свойств и в целом не зависят от способа формирования. Для контроля однородности внешних поверхностей и объема сырцов и спеченных полупрозрачных тонкостенных и/или планарных керамик сложных оксидов со структурой граната на наличие макродефектов достаточно использовать классическую (металлографическую) оптическую микроскопию в сочетании со стереомикроскопией в различных режимах освещения с применением объективов с увеличение от 10 до 100×. Синтезировано и подробно охарактеризовано порошки многокомпонентных сложных оксидов со структурой граната нескольких составов (GYAGG; GYAGG:Ce; GYAGG:Ce,Tb; GYLAGG:Ce и др.). Все порошки обладают высокой спекаемостью. Фотоотверждаемые суспензии, пригодные для DLP 3D печати, были получены с использованием собственных синтезированных оксидных порошков и других коммерчески доступных компонентов. Типичные свойства такой суспензии: наполнение 35 об.% (76 мас.%), вязкость менее 2 Па·с при 20,0 °C. Характер вязкости псевдопластичный или близкий к нему с нулевым или близким к нулю пределом текучести. 3D печать была выполнена из всех полученных суспензий, включая новые модели с малыми отверстиями. Впервые получены пикселизированные композитные экраны на основе гранатов различного состава на подложке как из прозрачной смолы, так и матовой, заполненной MgO с помощью дешевого и легкодоступного DLP 3D принтера низкой светимости Photon Ultra (Anycubic, Китай). Размер пикселей и зазор между ними составил около 200 мкм. Впервые показана возможность изготовления цельно керамических пикселизированных структур из двух материалов (пиксели GYAGG:Ce на подложке из «белого» граната GYAGG). Экспериментально показано что пикселизированные композитные экраны на основе GYAGG:Ce,Tb демонстрируют широкий спектр возможностей по регистрации рентгеновского и корпускулярного ионизирующего излучения (альфа- и бета-частицы, нейтроны), однако требуется дальнейшая оптимизация технологии для улучшения световых и других характеристик.

Публикации

Возможность практического использования результатов
Руководитель и исполнители проекта полагают, что разработанные в ходе выполнения проекта химико-технологические подходы изготовления люминесцентных керамических и/или композитных материалов в виде сетчатых структур с отверстиями различной формы и размера с помощью дешевых технологий аддитивного производства, могут стать новым перспективным решением для создания сцинтилляционных детекторов жидких и газообразных сред, а также диагностики интенсивных пучков заряженных частиц. Такие объекты могут найти широкое применение в мониторах интенсивности и пространственного разрешения пучков медицинских ускорителей, что будет способствовать повышению качества диагностики и здоровья населения. Кроме того, их использование для профилирования пучка в ускорителях частиц открывает новые перспективы в научных исследованиях, в том числе в ядерной физике и материаловедении. Проницаемые структуры из химически инертных сцинтилляционных материалов представляют интерес для анализа смесей радиоактивных газов или жидкостей, что актуально для задач экологического мониторинга и обеспечения промышленной безопасности, в том числе и на объектах атомной отрасли. Люминофоры, разработанные с использованием данных материалов, могут применяться в высокомощных источниках света (светодиоды, лазеры), обеспечивая повышение их энергоэффективности и долговечности. Сложная архитектура керамических конструкций, созданная методами аддитивного производства, позволит улучшить регулировку светового потока и оптимизировать системы водяного охлаждения, что особенно важно для современных высокотехнологичных световых систем. Особенно важно отметить, что использование в составе фотоотверждаемых суспензий высокодисперсных порошков сложных оксидов со структурой граната, синтезируемых участниками проекта по доступной и масштабируемой технологии соосаждения из доступных и дешевых исходных реагентов, открывает возможности для производства конкурентоспособных продуктов на основе отечественных материалов. Данные составы суспензий на основе российских порошков с высокой спекающейся способностью являются основным универсальным результатом проекта. С помощью той или иной аддитивной технологии из таких суспензий могут быть изготовлены различные объекты, изделия или прототипы композитов и/или плотной (полу)прозрачной керамики (после выжигания органического связующего и свободного спекания при повышенной температуре). Как известно исполнителям проекта ни в России, ни в мире нет промышленного или массового коммерческого производства высокодисперсных гомогенный порошков сложных оксидов со структурой граната и фотоотверждаемых суспензий на их основе. Так что тут речь может идти даже не о импортозамещении, а о создании надежных предпосылок к освоению производства совершенно нового продукта. Таким образом, разработанные технологии не только формируют новые научные и производственные заделы, но и потенциально способствуют созданию новых детекторных материалов для рынка России и иных дружественных стран, укрепляя экономическую безопасность страны.