Tích lũy kiến thức học được từ môn Địa lý và Vật lý em nảy sinh ý tưởng vận dụng sự chênh lệch mực thủy triều, nguyên tắc đòn bẫy và lực để thiết kế hệ thống bơm nước dựa vào hiện tượng tự nhiên, không tiêu tốn năng lượng.

 Mô hình gồm một khung thép V (đục lỗ), một phuy nhựa có nắp đậy (công dụng như một cái phao), một bồn chứa nước và đường ống dẫn nước (bằng nhựa), bộ phận hút nước hoạt động giống như piston di chuyển trong xy-lanh động cơ 2 thì (lòng giếng). Bộ phận hút nước, phao được kết nối và vận hành thông qua hệ thống đòn bẫy (gồm một trục đứng và các thanh liên kết bằng chất liệu thép).

Về nguyên lý hoạt động, khi thủy triều lên, mực nước dâng lên làm phao nổi lên, piston sẽ di chuyển xuống, kéo nước trong lòng xylanh ra ngoài. Ngược lại, khi thủy triều xuống, mực nước hạ thấp làm phao di chuyển xuống, khi đó hệ thống đòn bẫy sẽ làm piston di chuyển lên, kéo nước lên theo. Trên lòng giếng có khoan lỗ và lắp van, ống dẫn nước vào bồn chứa (khi piston di chuyển lên) hoặc lấy nước ra từ bồn chứa (khi piston di chuyển xuống).

Trong thực tế, để vận hành, hệ thống này có thể được đặt ở gần bờ sông, kênh lớn. Tận dụng hiện tượng thủy triều lên, xuống để xả nước từ đồng ruộng, ao chứa lớn xuống sông, kênh hoặc bơm nước tưới tiêu cho đồng ruộng, cấp nước cho ao chứa hoặc kết hợp với việc mở và đóng nắp các cống, đập thủy lợi để chủ động làm thay đổi mực nước trên đồng ruộng hoặc các ao chứa lớn.

Thầy Nguyễn Văn Đỉnh, giáo viên phụ trách Phòng Thiết bị trường THCS Võ Văn Chỉnh cũng là người hướng dẫn em Nguyễn Hoàng Nhật Duy thực hiện mô hình trên cho biết: Mô hình sáng kiến của em Nhật Duy hiện được thầy cho lắp đặt trên con kênh ở gần nhà và vận hành khá tốt. Theo thầy Đỉnh, khi thực hiện mô hình, để giúp Ban giám khảo dễ quan sát nên thầy hướng dẫn em lắp van và đường ống lấy nước ở đầu trên xy-lanh (khi thủy triều xuống, phao di chuyển xuống làm piston di chuyển lên kéo nước lên theo). Thực tế có thể lắp van ở đầu dưới xy-lanh, khi thủy triều lên, phao nổi lên, piston đi xuống và ép nước vào đường ống sẽ mạnh hơn do tác dụng cộng hưởng của trọng lực piston.