MIT研發小型手機電池 10秒快速充電

【大紀元3月12日報導】（中央社巴黎11日法新電）想像一種可飛快加速到巡航速度的電動車、幾分鐘就充電完成的筆電、超小型手機時代的到來，這是美國2位科學家今天發表可引領更小更輕、載電量更高的鋰電池問世時，所擘畫的願景。

目前由磷酸鋰鐵（Lithium iron phosphate, LiFePO4）製造的鋰電池，儲存大量電力的表現不錯，釋放電量的能力卻不怎麼好。

這種鋰電池比較善於穩定釋放電力，而非突然地放電或充電，因此使用這種電池的電動車，速度穩定時的表現優於加速，而且電池耗盡時，要花數小時充電。

直到現在，問題背後的原因，千夫所指的都是帶電的鋰原子。鋰原子帶電後成為鋰離子，在電池材料裡緩慢移動，而後才抵達電極、釋放電力。

但麻省理工學院（Massachusetts Institute ofTechnology）2名材料學專家表示，問題不是出在離子，而是離子如何通過構成電池的原料中、滿佈密密麻麻的奈米級通道，並將電能送抵目的地。

他們的解決方法就是將硫酸鋰鍍膜，這種鍍膜就像公路支線系統，刺激離子朝管道前進，離子迅速穩定地流向通道入口，接著抵達電極。

他們在英國「自然」（Nature）期刊發表報告說，由於離子流改善，小型手機電池可在短短10秒內充電完成。

理論上，供給油電複合動力車輛的大型電池，也能在短短5分鐘內充電完成。目前這類電池充電動輒6到8小時。

麻省理工學院說，研究由美國政府資助，並已獲2家公司授權。

由於此種發明不是使用新材料，不同的地方在於材料製造的方式，麻省理工學院表示：「成果可在2到3年內上市。」（譯者：鄭詩韻）

美東時間: 2009-03-11 22:35:08 PM

發條式手機電池充電器研發中

摩托羅拉研製發條式的移動電話電池充電器

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(http://www.epochtimes.com)
【大紀元7月23日訊】据《BBC》報導;移動電話成為現代人生活的一部分.移動電話的科技日新月異，不但手機的體積越來越小，重量越來越輕，而且功能越來越多。 但是如果電池沒電，又沒有電源可以充電的話，擁有功能再強的移動電話也沒有用。

移動電話製造商摩托羅拉公司計劃與發明發條式收音機的公司共同生產一種發條式的移動電話電池充電器。

發明發條式收音機的Freeplay公司，現在準備以新的手動式充電器來解決這個問題，使用者只需要以手握曲柄的方式就能夠對電池充電。

發條收音機將電力儲存在內部的彈簧上，但是新的發條充電器則會直接向電池充電。發條式充電器也可以將電力儲存在內部的電池上，等到移動電話電池沒電的時候，再將電力傳輸過去。

移動電話越小越輕

不過今年內將上市的這種充電器，並不能完全取代傳統使用電線插座的充電器。

使用發條式充電器，使用者只要來回握緊曲柄30秒鐘，就能夠讓移動電話擁有4到5分鐘的通話時間。 但是如果要讓電池完全充滿電力，使用者可能要花上半個小時辛苦的勞力工作。

另外一個缺點則是新的充電器重量超過200克，現在新的移動電話連100克都不到，可能很少人會願意隨身攜帶這麼重的充電器。 因此生產廠商認為這種充電器適合遠離正常電源的旅行者使用。

如果有人要到沒有電源插座，但是卻在移動電話通訊訊號範圍內的地區旅行，就可以使用這種充電器。
雖然這種充電器是摩托羅拉與Freeplay共同生產的，但是並不是只有摩托羅拉的移動電話才能夠使用。

使用者只要連接上轉接電線，就可以對其他廠牌的手機充電。
(http://www.dajiyuan.com)

7/23/2001 4:47:00 AM

自助式設備大有可為

2007/05/25

　　海爾公司曾經為農民設計適合於洗地瓜的「洗衣機」，這是樁了不起的舉動。不過，這還不能算是「設計扶貧」，因為 貧困群體連這種產品都買不起。企業是以營利 為主要目的的，因此，不能指望企業成為設計扶貧的主力。目前在世界上，主要是一些非營利機構和非政府組織活躍於設計扶貧領域。

　　 例如，巴西的一位大學教授率領其學生為貧困地區的洗衣婦設計了一種腳踏動力洗衣機。在設計過程中，設計者不斷徵詢洗衣婦的意見。設計人員發現，若沒有她們 的參與，單靠設計人員的外部調研是不可能發現設計環節上的一些缺陷的。他們所做的另一個項目是為撿垃圾者設計出以廢棄物為原料的產品，這樣，撿垃圾者不光 可以將垃圾賣到廢品收購站，還可以通過生產加工這些產品獲得附加價值。

　　為窮人設計產品的不僅僅是發展中國家的科技人員，發達國家中也 有這類令人肅然起敬的科技人員和機構，儘管為數不多。例如，英國著名發明家特萊佛.貝利斯 （「英國發明科學院」的創立者）最重要的發明是1994年問世的無需用交流電或電池的發條式收音機。行銷這一產品的一家南美公司，1998年對發條式收音 機的銷售額為1850萬美元，估計2000年的銷售額達5000萬美元。

　　這一設計還帶來其他兩大效益。當地生產這種收音機的廠家僱傭的 都是殘疾人； 由於很多窮人都擁有了這種便宜的收音機，政府關於防治艾滋病的廣播宣傳起到了較明顯的效果。這一技術的延伸產品則是發條式手電筒和發條式電池充電器，都很 受歡迎。後來，貝利斯他又嘗試發明內植有微型發電機的鞋，將行走的部分能量轉化為電能。這樣，哪怕在大漠裡行走，也能用發電鞋發出的電與外界進行通信聯 繫。

　　筆者過去還注意到，曾有發達國家的發明者申請了一種壓電轉換裝置的專利，將該裝置埋在田埂下之後，從田埂上走過的牲口和人都不是白白走過，還在為發電做貢獻呢。

　　英國有一家叫做ExpLAN的公司為發展中國家設計了一種「單體」計算機，它自帶特殊的電源和電力存儲設備，用戶可以利用可再生能源或當時能獲得的不管哪一種電力來驅動運行這種計算機。

　 　英國有一家非政府組織叫「中間技術開發研究所」。所謂「中間技術」，意思是既非昂貴的高技術，又非過時的低水平 技術，而是恰好符合窮人需求的適用技術。這家研究所為肯尼亞的用戶設計了省柴灶和太陽能燈。這種省柴灶很便宜，使用兩個月所節省的柴禾的費用就足以將買灶 的費用撈回來了。另外，生產灶具的廠家僱傭的是本地的婦女，可謂一舉兩得。在他們推廣太陽能燈的這個農村地區，96％的農戶一直是點燃石蠟照明，因此，用 上太陽能燈是欣喜萬分。

　　設計扶貧有幾個難點。一是如何做到經濟上可行。貧困地區的一些傳統工藝品，若在設計上稍加改造以適應發達國家的消費者 口味，則有可能出口創匯。但是，若沒 人幫助這些貧困地區的人群去探索市場和改進設計，則那些工藝品的原有銷售規模根本不足以為當地脫貧做多大的貢獻。二是如何做到環境友好。本文的幾個例子都 採用了環境友好的技術，而國內有一些地方是以破壞環境為代價脫貧的。最近，國家在限制高能耗、重污染生產廠家的運行，一些地方的百姓是想不通的，因為這將 明顯影響其近期收入。可見，從扶貧的源頭（扶貧設計）做起是多麼重要。三是如何從制度上保證這些「覺悟高」的設計人員和群體能夠長時期保持這樣的積極性， 而無須擔心自己的生存保障問題？第三點是最難的。在發展市場經濟的大環境下，政府怎樣鼓勵和保護有志於「設計扶貧」的組織和個人，是個嚴峻的挑戰。

世界第一台全功能奈米碳管收音機！

Make Way for the Real Nanopod: Researchers Create First Fully Functional Nanotube Radio
http://www.physorg.com/news113058512.html

October 31, 2007

現 在，真正的 nanopod（譯註：借用 iPod nano）要列入金氏世界記錄了。美國能源部的勞倫斯柏克萊國家實驗室（LBNL）與加州大學柏克萊分校的研究者，從奈米碳管創造出世上第一台全功能的奈 米收音機，這比史上曾經製作出來的最小收音機還要小上好幾個數量級。

"單一奈米碳管分子就能夠同時構成整台收音機 -- 天線、可調整的帶通濾波器（band-pass filter）、擴大器與解調器，" 物理學家 Alex Zettl 說，他領導這個奈米管收音機的發明。"利用在商業上可使用的 40-400 MHz 載波，以及 FM 與 AM 這兩種調制，我們成功的示範音樂與聲音的接收。"

由於奈米管收音機實質上能夠自我組裝，而且在製造後能輕易的調整到想要的頻帶，Zettl 相信奈米收音機將能相對容易地大量製造。潛在的應用除了不可思議的微小無線電接收器之外，還包括新一代無線電通訊裝置與監聽器。奈米管收音機技術能為生醫應用提供特別價值。

"整個收音機很容易塞入活生生的細胞中，而且這種小尺寸讓它能安全地與生物系統互動，" Zettl 說。"你可以展望具有腦部或肌肉功能的界面或著以無線電控制的裝置，能在血液中流動。"

奈米管收音機也可能植入到內耳中，成為傳遞資訊的一種全新方式，或是成為矯正受損聽力的一種新方法。

Zettl 同時在柏克萊實驗室的材料科學分部與 UCB 物理系任職，在那裡他是奈米機械系統整合中心的主任。在最近幾年，他與他的研究小組已從奈米碳管中創造出一系列驚人的裝置，包括感應器、二極體甚至是馬 達。不過奈米管收音機卻頭一遭 -- 一點都不誇張 -- 讓人震驚！

"當我還是小孩時，我得到一部電晶體收音機作為禮物，那是我所能想到最棒的東西 -- 音樂自那個我能握在手中的盒中流出！" Zettl 說。"當我第一玩我們的奈米收音機時，就跟我還是小孩，第一次轉動電晶體收音機時一樣興奮。"

奈 米碳管收音機由單一一個奈米碳管構成，那接上一個電極，以便能夠接近一個具有 DC（直流）電壓源的輔助電極（counter-electrode），例如來自一顆電池或著一個太陽能電池陣列，連接到電極上以提供電力。所施加的 DC 偏壓在奈米管的尖端創造出一個負電荷，使其對於振盪的電場變得敏感。電極與奈米管都在真空中連接，其幾何配置類似於傳統的真空管。

Kenneth Jensen 是 Zettl 研究小組的畢業生，完成實際上的設計，並做出這部收音機。

" 我們從製作一個超敏感的力感應器開始，" Jensen 說。"奈米管就好像貓的鬍鬚一樣。微小的力，在阿牛頓（attonewtons）的等級上，使它們明顯的偏斜。藉由偵測這種偏斜，你可以推斷有哪種力正作 用在奈米管上。這種超級敏感性在奈米管的彎曲共振頻率（flexural resonance frequency，那落在無線電廣播的頻率中）上變得更大。因為有這種高度共振頻率，Alex (Zettl) 指出奈米管能用來製作收音機。"

雖然它擁有相同的必要元件，但奈米管收音機並不像傳統收音機那樣靠電力運作，在某一部份上它是以一種機械方式運作，而奈米管本身則同時身為天線與諧調器。

進來的無線電波與奈米管的帶電尖端互動，導致奈米管振動。這些振動只有在進來的無線電波包含了奈米管的彎曲共振頻率時才會變得顯著，而那如同傳統的收音機，能在操作中調整，只接收電磁頻譜中預先選擇的波段，或頻道。

擴 大與解調特性來自於奈米碳管的針尖幾何形狀，這賦與它們獨特的場發射（field emission）特性。藉由集中 DC 偏壓的電場，那施加在整個電極上，這個奈米管無線電產生了一個場發射電流，那對於奈米碳管的機械振動相當敏感。因為場發射電流由外部電源產生，因此要擴大 無線電訊號是可能的。此外，場發射是一種非線性過程，它亦能用來將 AM 或 FM 信號解調，就如同在傳統收音機中所使用的二極體一樣。

" 我們所看見的是，一台收音機中所有四種必要元件都緊密而有效地在振動與場發射的奈米碳管中實作，" Zettl 說。"這是一種完全不同的收音機製作方法 -- 是一種多重功能的電機機構的探索。換句話說，我們的奈米管收音機是一個真正的 NEMS（nano-electro-mechanical system)）裝置。"

因為奈米碳管的尺寸比可見光的波長還要小，因此它 們用最強力的光學顯微鏡依然看不見。因此，為了要觀察奈米收音機的機械運動，Zettl 及其他的研究團隊，除了 Jensen 之外，還包括博士後 Jeff Weldon 與畢業生 Henry Garcia，將他們的奈米收音機放在 TEM 當中。單一波長的載波無線電訊號自鄰近的傳輸天線發射，而當已傳送之載波與奈米管的共振頻率相符時，無線電接收變得可能。

"為了要使奈米 管的機械運動與真正的收音機產生關連，我們發射 FM 無線電波，傳送 Beach Boys 的 Good Vibrations 這首歌，" Zettl 說。"在奈米收音機完成接收、濾波、擴大與解調之後，新浮現的訊號更進一步被電流前級擴大機（current preamplifier）放大，送往一個喇叭並解記錄下來。這部奈米收音機忠實的重現音樂訊號，而且音樂能輕易地被耳朵辨識。"

當研究 者慎重地從載波頻率調變（detuned，譯註：換頻率啦）奈米收音機後，機械性的振動逐漸淡出，然後失去無線電波的接收。當 "鎖定" 在一個給定的無線電傳輸頻道時，每次能夠維持好幾分鐘，而且不用在 TEM 當中就能操作奈米收音機。使用一種稍微不同的配置，研究者成功地傳送與接收數尺之遙的訊號。

"所有電子元件的整合都在奈米碳管本身自然地發生，" Jensen 說。"花了幾小時理解我們的力感應器實際上是一台收音機後，我們就在放音樂了！"

Zettl 補充道，"我們的奈米管收音機在其物理的操作上，相當精密且優雅，不過在技術性的設計上卻相當簡單。與它有關的每件事都運作得相當良好，而且不用額外的修補或花招。"

柏克萊實驗室的技術轉移部門現正尋求業界的夥伴，進行更進一步的開發，並將此技術商業化。

※ 下面有段 QuickTime 影片可以觀看：

＊ Research News: Make Way for the Real Nanopod: Berkeley Researchers Create First Fully Functional Nanotube Radio
http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/MSD-nanoradio.html

＊ 全世界最小的奈米無線電
＊ 軟體無線電將填滿手機缺口
＊ 新技術：以無線電波偵測爆裂物！

＊ 利用聲音將廢熱轉換成電流
＊ 再見電線... MIT 示範無線電力傳輸
＊ 台科學家將光波修改成想要的頻率
＊ 如何以光子遠端操作微機械？
＊ 新光學微共振腔或能導致更有效率的量子運算
＊ 研究者以最新自旋電子學成就領先群雄

＊ 科學家發現研究奈米結構的新方法
＊ 利用催化劑壓印奈米圖樣
＊ 能瞬間將 DNA、細胞、分子分離的新技術
＊ 研究：強力分子馬達加速病毒組裝

＊ 痛恨美國電信業者的理由
＊ 網路之父溫瑟夫：行動通訊平台 下波網路浪潮

再見電線,MIT 示範無線電力傳輸

再見電線... MIT 示範無線電力傳輸
Goodbye wires... MIT experimentally demonstrates wireless power transfer

http://www.physorg.com/news100445957.html

想像這麼一種未來，在其中無線電力傳輸確實可行：手機、家事機器人、mp3 player、筆電以及其他可攜式裝置都能夠自行充電，而不在需要插入插座，讓我們從不可更改的、到處存在的電線當中解放。某些裝置當中，或許不在需要厚重的電池來運作。

MIT 物理系、電子工程系與電腦科學系與 ISN（軍事奈米科技研究所）所組成的一個團隊，已經實驗性的示範了達到這種未來願景相當重要的一步。該團隊由 Marin Soljacic 教授領軍，由於從最近的理論性質預言獲得領悟，他們能夠從離電源 2 公尺之外的地點點亮一顆 60W 的燈泡，兩者之間並沒有物理性連接。MIT 將其概念稱為 WiTricity（wireless electricity 的簡稱）。這項研究將會在 6/7 該期的 Science Express 上報導，亦即Science 的線上優先發表版。

故事開始於幾年年的一個夜 晚，Soljacic（發音：蘇業齊）穿著他的睡衣，凝視放在廚房角落的手機。"那個月我被手機的嗶聲提醒約六次，讓我知道我又忘了充電了。如果它能夠自 行充電那對我而言真的很棒。" 為了讓這件事能夠成功，必須要找到一種方式以無線方式傳輸電力，所以 Soljacic 開始考慮關於哪種物理現象能夠讓此事成真。

幾世紀以來我們已知數種無線傳輸電力的方式。或許最為人所知的例子是電磁輻射，例如無線電波。 雖然這種輻射對於資訊的無線傳輸十分理想，不過對於電力傳輸則否。因為輻射會朝各個方向四散，所以在自由空間中，電力必定會大量消耗。你或許會想到可以使 用指向性電磁波輻射，例如雷射，不過那並不太實用，而且甚至會有危險。它需要傳送與接收端之間，不被攔截的 "視直線（line-of-sight）"，且當裝置會移動時，更需要老練的尋跡機制（tracking mechanism）。

相較之 下，WiTricity 使用耦合共振物體（coupled resonant objects）。具有相同頻率的二個共振物體，能有效的交換能量，而且與外來非共振物體的互動微弱。擺動（swing）是共振機制的其中一種，所以當小 女孩以自然的頻率使擺動動她的腳，她能夠傳送真實的能量。

另一個例子是聲學共振：想像一間有 100 個獨立酒杯的房間，每一個裝了不同程度的酒，所以它們有不同的共振頻率。如果一位歌劇演唱者在此房間當中發出夠大的單音，頻率相符的酒杯將會累積足夠的能 量，甚至爆裂，而這不會影響其他玻璃杯。在任何耦合共振的系統中，它們之間通常存有一種稱為 "強烈耦合（strongly coupled）" 的運作區（regime of operation）。如果能在一個系統當中確保在此區域內運作，能量傳遞將十分有效率。

由於這些情況對 於各種種類的共振一體適用，MIT 的團隊聚焦在特定的類型上：帶磁性耦合共振器（magnetically coupled resonators）。該團隊探索一個具有二個電磁共振器的系統，大部分都是透過其磁場耦合在一起；它們能確認出該系統之中的強烈耦合區，即便二個共振 物體的距離比其尺寸要大上好幾倍。透過此法，能有效傳輸電力。磁性耦合特別適合日常運用，因為大部分常見物質與磁場的互動十分微弱，故與環境外部物體的互 動甚至會更加被壓抑。"磁場互動如此微弱的這項事實，對於有機生物的安全考量來說來說十分重要，" Kurs，物理系的畢業生指出這點。

研究用設計由二個銅線圈構成，每一個都是自我共振系統。一個線圈接上電源，成為發送端。它並非在環境中佈滿電磁波，相反的，它以非輻射磁場，在百萬 Hz 的頻率震動。這種非輻射場會與另一個線圈（接收端）交換能量，它特別設計成會與這個場共振。

共 振的天性可確保發送與接收端的互動強健，同時與其他環境的互動微弱。Moffatt，MIT 的物理系學生解釋："使用非輻射場的關鍵優勢在於大部分未被接收線圈拾取的能量都仍束縛在傳送端，而不會輻射到環境當中而喪失。" 透過這種設計，電力傳輸有其範圍限制，而且尺寸較小的的接收者，其距離會比較短。然而，對於筆電大小的線圈，其電力等級，在房間般大小的距離下，綽綽有 餘，且沒有方向限制，即便二方線圈在非視直線範圍內亦可。

Fisher 指出："As long as the laptop is in a room equipped with a source of such wireless power, it would charge automatically,without having to be plugged in. In fact, it would not even need a battery to operate inside of such a room." 最後，這可以減少我們對於高價、沈重電池的依賴。如同電子電機系畢業生 Karalis 所提到的，磁性耦合共振的效率要比一般共振磁力的引介要有效 100 萬倍。

WiTricity 是以眾所皆知的物理定律來運作，為何之前都沒有人想到呢？Joannopoulos 指出是因為大家過去對此模式的系統需求並不強烈，因此也沒有動機去探究的緣故。並提到過去數年來因為可攜式裝置大量增加，導致需要充電的需求也大增。

至於 Soljacic 該研究的希望是... "Hopefully, we will be getting rid of some more wires, and also batteries, soon."

※ 不過應當規範出一個標準，才不會製造出具有相同共振能力的產品，特別是醫療用途的產品。另外敵軍也可能利用這種原理來破壞具有相同共振能力的設備。

＊ Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic
Resonances
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1143254
Andre Kurs, Aristeidis Karalis, Robert Moffatt, J. D.
Joannopoulos, Peter Fisher, Marin Soljacic
Science Express Published Online June 7, 2007
DOI: 10.1126/science.1143254


＊ Novo-TTF 電場有效對付腦癌

「醋媒」氫汽車 趴趴走不加油

"醋媒"氫汽車 趴趴走不加油

賓州州立大學環境工程專家隆根（右）與陳紹安（譯音，左）的微生物氫氣燃料電池的研究，讓未來路上跑的車子不僅不必消耗汽油，而且絕對不排放溫室氣體。 （路透）

〔編 譯魏國金／綜合十二日外電報導〕以廢水與醋為食的細菌，通上電流就能產生乾淨的氫燃料，進而可使汽車趴趴走，也不怕油價直直升？這不是市井小民的春秋大 夢，美國賓州州立大學環境工程教授隆根指出，微生物燃料電池幾乎能將所有的可生物分解有機質轉換成零污染排放的氫氣燃料。

微生物燃料電池超環保

現行氫氣動力車的氫氣，大多生產自石化燃料，因此，即使氫氣動力車本身不排放溫室氣體，但是燃料的製造過程卻會。上述的微生物燃料電池比現行氫氣車更環保，隆根說：「它是一種運用可再生有機物、利用任何可生物分解的物質，並從這些物質生產出氫氣的方法。」

隆根與同僚陳紹安（譯音）共同發表的這項研究，刊登在美國國家科學院院刊上。研究人員所使用的微生物是在裝有醋酸的電解電池中，自然產生的細菌。食用醋就含有醋酸。

細菌以醋酸為食，並釋放出能製造○．三伏特電力的電子與質子時，從外部再提供稍許電力，氫氣就會從醋酸中噗噗冒出。隆根指出，這要比水電解，亦即以電荷將水的氫氧結構分裂更有成效，他說：「它所耗的能源大約是水電解的十分之一」。

此外，隆根指出，在實驗室中，醋酸所產生的氫氣幾達理論上最大產量的九成九。

這是因為細菌承擔下重頭戲，它將有機物分解為亞原子粒子，因此電能所做的就是觸發這些粒子去形成氫，而所產生的燃料雖是氣體而非液體，但仍能用來驅動汽車。

隆根說，除可使用醋酸外，其他揮發性有機酸，比如葡萄糖、醋酸鹽等都可使用，而唯一釋出的物質就是水。不過由於微生物燃料電池體積太過龐大，難以裝入車內，因此氣態氫燃料必須在工廠生產，在油源日益枯竭之際，加油站設立加氫氣區遠景可期。

效率達 60% 的太陽能電池？

Solar Cells with 60% Efficiency?
http://www.physorg.com/news119107136.html

January 09, 2008
by Lisa Zyga

核 能工程師 Lonnie Johnson，他最為人知的發明是「超大隻玩具水槍（super soaker squirt gun）」，最近設計出新一類型的太陽能技術，他說那能達到超過 60% 的轉換效率。就今日最佳的太陽能系統來說，效率也不過 30%-40%，Johnson 的方法能將太陽能的成本近乎打對折。

最近在 Popular Mechanics 的一篇文章中描述 Johnson 的系統如何運作。他並非利用太陽能電池（photovoltaic cells，光伏電池），在此矽將陽光轉換成電力，這套新系統作用反而如同熱引擎。但不是用熱來轉動一個軸，相反地，它用熱來迫使氫離子通過一個膜電極 （membrane-electrode），並創造電力。

該系統，稱為 Johnson Thermoelectric Energy Converting System（JTEC，Johnson 熱電能轉換系統），由二堆電極組成 -- 一個高溫堆疊，由太陽加熱（以及由聚光的鏡子）以及一個低溫堆疊。

一 陣電流的震盪（jolt）觸發一個遍及電極堆疊的電壓，同時低溫堆疊將氫由低壓往高壓泵出以維持壓力差異。當氫通過高溫堆疊電極時，它會產生電力。就某種 意義來說，該系統類似燃料電池（譯註：Johson 的網頁上說，該系統是以 Ericsson cycle 來運作，http://en.wikipedia.org/wiki/Ericsson_cycle）。

Johnson 計畫要建立一個系統，在目前拋物鏡的太陽聚光能力下，其高溫可達攝氏 600 度，它能產生超過攝氏 800 度的溫度。在 600 度時，該系統的效率可達 60%。在高溫下，效率甚至能增加更多。

根據 Johnson 表示，該系統應能產生數百萬瓦特的電力。它也能夠從內燃機、渦輪機甚至人體回收廢熱。Johnson，前 NASA 員工，他以發明 super soaker 所賺得的數百萬美金，資助這項研究。