Radio siêu nhỏ với các khối hợp nhất bằng kích thước của 2 nguyên tử có thể chịu được những điều kiện môi trường thậm chí cực kỳ khắc nghiệt, đồng thời, nó cũng có tính tương thích sinh học nên có thể hoạt động ở bất cứ địa điểm nào, từ máy thăm dò trên sao Kim tới máy tạo nhịp tim trong được gắn vào bên trong cơ thể người. 

Nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu do GS. Marko Loncar dẫn đầu, hai thành viên còn lại là GS. Lin Tiantsai chuyên ngành Kỹ thuật Điện tại SEAS và sinh viên tốt nghiệp Linbo Shao. 

Radio mới sử dụng những khiếm khuyết cực nhỏ trong kim cương được gọi là các tâm khuyết ni tơ (Tâm NV). Để tạo ra các tâm NV, người ta thay thế 1 nguyên tử đi-ô-xít trong một tinh thể kim cương cùng với một nguyên tử ni tơ và loại bỏ một nguyên tử lân cận, hình thành nên một hệ thống bao gồm 1 nguyên tử ni tơ với 1 lỗ bên cạnh nó. Các tâm NV có thể được sử dụng để giải phóng các photon đơn lẻ hoặc phát hiện các từ trường cực yếu. Chúng mang tính chất phát sáng quang hóa, do đó, có thể chuyển đổi thông tin sang dạng ánh sáng, trở thành những hệ thống mạnh mẽ, đầy hứa hẹn đối với ngành tính toán lượng tử, quang tử học và cảm biến. 

Cấu tạo của radio gồm có 5 thành phần cơ bản, đó là: 1 nguồn điện, 1 đầu thu và 1 bộ chuyển đổi để chuyển đổi tín hiệu điện từ tần số cao trong không khí sang dòng điện tần số thấp, loa hay tai nghe để chuyển đổi dòng điện sang âm thanh và 1 phím điều chỉnh. 

Trong thiết kế mới của trường Đại học Harvard, electron trong tâm NV kim cương được cấp điện bởi ánh sáng xanh phát ra từ một tia laser. Những electron này rất nhạy cảm với điện từ trường, trong đó có cả các sóng được sử dụng trong phát thanh FM. Khi tâm NV thu nhận sóng radio, nó sẽ thực hiện chuyển đổi và phát ra các tín hiệu âm thanh dưới dạng ánh sáng màu đỏ. Đi-ốt quang thông thường chuyển ánh sáng thành dòng điện, sau đó được chuyển thành âm thanh qua loa hoặc tai nghe.

Nam châm điện tạo ra một từ trường mạnh xung quanh viên kim cương nên được sử dụng để chuyển đài phát thanh, điều chỉnh tần số tiếp nhận của các tâm NV.

Shao và Loncar đã sử dụng hàng tỷ tâm NV nhằm tăng cường tín hiệu, tuy nhiên, radio chỉ làm việc với một tâm NV duy nhất và phát ra một photon một lần, chứ không phải là một dòng ánh sáng.

Máy thu có đặc điểm là cực kỳ đàn hồi, nhờ vào ưu điểm vốn có của kim cương. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện thành công chơi nhạc ở nhiệt độ 350oC .

Loncar cho biết: "Kim cương có nhiều đặc tính độc đáo. Đặc biệt, với tính tương thích sinh học, radio mới trong tương lai cũng có thể hoạt động trong không gian, trong những điều kiện môi trường khắc nghiệt và thậm chí cả trong cơ thể con người”.