科学家们之所以想把一个微型传感器送入未被探索的中间层，这是有原因的，中间层位于你头顶上方31到53英里之间。“有时它被称为无知圈（ignorosphere），这只是个玩笑。”伊戈尔·巴加廷(Igor Bargatin)说，他是宾夕法尼亚大学的机械工程教授和阿扎迪的顾问，也是这项研究的负责人。“我们只是没有渠道接触到它。你可以一次发射火箭几分钟，但这与使用飞机或气球进行测量大不相同。”
我们没有因为中间层无趣，而忽略它；我们忽略它，是因为它遥不可及。它下面密度更大的空气为飞机和气球提供了足够的升力。而上面的热层足够薄，空气阻力不会烧坏轨道卫星。中间层是两种情况中最糟糕的一种——它太薄了，无法提供升空，但足够厚时，又会足以烧毁一个轨道飞行器。
这对科学家来说是一个阻碍，因为中间层充满了许多有趣的现象，比如怪异的蓝色和红色闪电，以及数百万颗流星形成的微小弹片——流星，每天都灼热着穿过中间层。据美国国家大气研究中心(National Center for atmospheric Research)的大气科学家丹尼尔·马什(Daniel Marsh))称，这一层的化学成分对有兴趣追踪臭氧破坏的科学家也很有价值。马什在采访中谈道：“太阳风暴导致高能粒子进入中间层，产生一氧化氮。”。这种一氧化氮渗入大气层的低层，侵蚀地球保护性的平流层臭氧。
巴加廷（Bargatin）认为，直接向这一区域发送科学探测仪直接，需要一种全新的飞行方式。使用光是有意义的，因为它的内在能量。科学家们已经测试了在太阳帆中捕捉轻粒子动量的想法，以10%的光速进入深空，但是这个想法在中间层的引力下就会崩溃。在过去的一个世纪里，物理学家们越来越习惯于用光来以其他方式移动物质。例如，激光可以推移蛋白质和珠子，对细胞进行分类，并像镊子一样拔出分子。“到目前为止，几乎所有的研究都集中在微观粒子上。”巴加廷（Bargatin）说。他的实验室去年在《先进材料》（Advanced Materials）杂志上发表了一篇论文，报道了一种可以悬浮在气垫上的中空铝基薄片。同时，这项新的研究带来了一种更高端的设想——一个稳定的飞行系统，研究人员可以简单地让这些装置在中间层释放。
阿扎迪（Azadi）从最基础的东西开始，绘制悬浮器的设计图，并绘制出哪些物理力可能导致光推动表面。他进行了一些思维实验，简单到想象把球体扔到墙上。"我们可以对墙的表面做些什么，这样当我们把球体扔到墙上，它反弹回来的时候，是否会反弹得更快？"阿扎迪说。
"我只要一张纸和一支笔，试着画出不同的东西。"他继续说道，"把这些非常简单的思维实验变成数学上的严谨公式。"
研究团队最终确定了一个设计方案：一个有两个不同面的扁平圆盘。在顶部，他们选择了聚酯薄膜，那是一种用于保温毯的闪亮塑料。聚脂薄膜价格便宜，重量轻，表面光滑，而且有些型号的厚度薄到难以想象——在这种情况下只有500纳米厚。这比家用的保鲜膜薄50倍，而且薄到足以完全透明。在底部，巴加廷（Bargatin）的团队在聚酯薄膜表面涂上了一层，由称为碳纳米管的微小棒状碳丝组成的“蓬松地毯”。每根纳米管只有几个原子直径，大约有一缕头发的宽度那么细。
