Закони квантової фізики, які діють на рівні окремих атомів і субатомних частинок, визначають те, що електрон може поводитися, як частка і як хвиля одночасно. Це явище називається квантовим дуалізмом і в даному випадку воно використовується для управління переміщеннями електронів з однієї частини схеми в інші практично без втрат енергії. У звичайних електронних пристроях для виникнення електричного струму, який є основним носієм інформації, потрібне постійне постачання електронів надлишкової енергією для того, щоб вони могли долати виникаючі на їх шляху потенційні бар'єри.
І саме тут нам допомагають закони квантової механіки, які використовуються для формування особливого потенційного бар'єру. В даному випадку цим бар'єром є тунельний перехід Фаулера-Нордгейма (Fowler-Nordheim tunnelling barrier), ширина якого не перевищує 100 атомів. Шляхом створення такого переходу вчені зуміли уповільнити потік електронів, що в свою чергу, дозволило тримати всю систему у включеному стабільному стані тривалий час. Створене вченими пристрій складався з двох систем. Перша система являла собою датчик і логгер (пристрій запам'ятовування показань датчика), які можна легко адаптувати або замінити на інші, які виконують функції контролю концентрації глюкози в крові, вимірювання температури. Другою частиною устрою був власне сверхвисокоеффектівний динамічний перетворювач енергії з урахуванням тунельних переходів Фаулера-Нордгейма, в який надходила енергія від п'єзоелектричного акселерометра, який виробляє слабкі імпульси струму у відповідь на рух. В принципі, настільки високоефективна система збору та перетворення енергії цілком допускає використання джерел енергії інших типів, наприклад, перетворення в електрику малої частина тепла тіла людини або енергії радіохвиль.
