多年来，研究人员一直在研究用高能激光加热材料，以求能最终产生聚变能量。最近，英国伦敦帝国理工学院的理论物理学家提出一种新的加热机制，通过高能激光产生无对撞静电冲击波，能在20飞秒内把小块固体材料加热到千电子伏特（千万度）级别，比太阳中心温度还要高。相关成果发表在最近的《自然·通讯》杂志上。
 研究人员称，这是他们第一次提出这种方法，有望为研究热核聚变能源开辟新途径——科学家们一直在寻求如何模仿太阳产生清洁能源。
据物理学家组织网报道，新方法的加热速度是目前美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室聚变实验中的100倍。在大部分材料中，激光能量会首先加热材料中的电子，再由电子去加热组成物质的粒子——离子。研究小组的方法是利用激光诱导的静电冲击波直接加热离子，因此比通过电子间接加热更快。                                    通常，当高强度激光照射到材料上时，产生的静电冲击波会推动离子，使它们加速离开而无法被加热。研究人员发现，如果材料中含有特殊的离子联接，它们会通过冲击波获得不同的加速度，从而导致摩擦，反过来使它们迅速变热。这种效果在含有两种离子的固体（如塑料）中最强，只有一种离子时，就没这种效果。此外，密度大也是加热速度快的原因之一。冲击波通过高密度材料时，离子被挤在一起，摩擦效果比低密度材料要大得多。

论文合著者、该校物理系博士马克·夏洛克说：“两种离子就像火柴头和火柴盒，你两个都需要。一根火柴自己是不会烧起来的。”                                             论文第一作者阿瑟·特瑞尔说，聚变研究中的问题之一就是如何在恰当时间、恰当地点从激光中获得能量。而这一方法让能量直接进入了离子。
我们都知道太阳温度非常高，而这一次英国的理论物理学家可以把固态材料的温度加热到比太阳中心的温度还要高，并有望成就强大的热核聚变能源。换句话说，未来我们可能创造出许许多多的“人造太阳”，为人类带来无限的清洁能源。事实上，各国的科学家都在为了这一大胆的创想而探索。其中，世界最大激光器——美国国家点火装置正距离这个目标越来越近。希望英国科学家的新研究可以帮助人类早日实现这个愿望，让多年的梦想逐步成为现实。
伦敦皇家学院理论物理学家已经设计出了一款快速加热装置，可在不到一百万的万分之一秒的时间内将某种材料加热至一千万度。
这种方法在这里首次提出，可能与新的热核聚变能量研究途径有关，在这项研究中，科学家正在寻求可复制出太阳生产清洁能源的能力的方法。
这项加热系统，比目前看到的加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室采用的世界上最具能量激光系统进行的聚变实验加热速率大约快100倍。目前这场竞争已经进行到理论付诸于实践的阶段。
多年来为了创造能量聚变，研究人员一直在用高能激光器来加热材料。在这项新的研究中，皇家学院物理学家正在寻找直接加热离子的方法，这些颗粒构成了大量的物质。
激光加热大多数材料时，来自激光的能量首先加热目标中的电子。然后依次加热离子，比直接加热离子的过程要慢。
皇家研究小组发现，当高强度的激光射向某种类型的材料时会形成一个静电冲击波，能够直接加热离子。他们的发现被发表在《Nature Communications》上。

"这是一个完全意想不到的结果。聚变研究的其中一个问题是在正确的时间正确的地点从激光中得到能量。这种方法可使能量直接进入离子，”论文第一作者阿瑟·特瑞尔博士说。
 一般情况下，激光诱导的静电冲击波将离子推向前面，使他们从冲击波加速离开，但还没有热起来。然而，使用复杂的超级计算机模拟，研究小组发现发现，如果材料包含离子的特殊组合，它们将通过冲击波以不同的速度加速。这会导致摩擦，摩擦又使它们快速地加热。他们发现，该作用在具有两个离子类型的固体材料中最强，如塑料。

"这两种类型离子的行为像火柴和火柴盒;你需要两者的配合“，皇家学院物理系、合作研究者Mark Sherlock博士说，”一束火柴永远不能点燃自己 ——你需要与火柴盒不断地产生摩擦。

"加热目标所用的实际材料非常重要”，合作研究者Steven Rose教授补充说。“对于那些只有一种离子类型的材料，这种作用就完全消失了”。

"这种加热非常迅速，因为目标材料密度非常大。离子被挤压在一起，当静电冲击波通过时，材料的密度通常是一种固体材料密度的十倍，导致摩擦作用要比在低密度材料中的作用强的多，如气体材料。

这项技术如果经过实验验证，对于一个庞大数目的离子群体来说，可能是有史以来被证实在实验室中加热速率最快的。

"当原子在加速器中撞击在一起时，就像大型强子对撞机，温度会变化更快，但这些碰撞是单粒子对之间的碰撞，”Turrell博士说。“相反，在世界各地许多激光设施中都可以探讨这项技术——可以加热常规的固体密度材料。”