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小工具制造商通常依赖压电性——某些固体在受到压力时产生电压的能力——为微型嵌入式系统供电，例如黑莓Storm 2的触摸屏或汽车的安全气囊传感器。 尽管铅基化合物通常具有最大的压电潜力，但随着设备制造商努力从所有电子产品中消除这种重金属，以减少有毒废物，铅已不再受欢迎。
加州大学伯克利分校的一个研究团队在即将在《科学》杂志上发表的一项研究中提出：“在全球环境问题的推动下，目前迫切需要发现用于设备工程的实用无铅压电材料。” 研究人员报告称，他们在特殊制备的铁酸铋薄膜中发现了一种可行的替代品，该薄膜具有与铅基化合物相当的压电性能。
寻找铅的替代品并非易事。 尽管欧盟（EU）关于限制使用某些有害物质的指令(RoHS)于2006年生效——实际上禁止新的电子产品(pdf)含有一定量的铅、镉、汞和其他有毒化学物质——但由于铅的多功能性，很难逐步淘汰。（例如，它是焊料和塑料的成分。） 事实上，电子产品中的铅非常普遍，以至于RoHS不得不列出金属禁令的豁免清单，最值得注意的是压电设备(pdf)。
尽管研究人员多年来已经知道铁酸铋的压电特性，但它无法产生足够的电压而被认为是铅的替代品，加州大学伯克利分校物理学和材料科学与工程学教授Ramamoorthy Ramesh说，他参与了由Robert Zeches领导的研究，Robert Zeches是Ramesh在伯克利材料科学与工程系的 graduate 研究员之一。 “没有人能够控制铋的结构，使其作为压电物质的性能与铅和铅基化合物一样好，”他补充道。
通过实验在不同类型的衬底上生长不同厚度的铁酸铋薄膜，Zeches 能够制造出一种薄膜，该薄膜可以产生比以前可能更高的压电“应变”——以产生的电荷量衡量。 关键是找到厚度和衬底的组合，使薄膜形成具有正确的四方晶体和菱面体晶体形状的混合物。（四方晶系的特征是具有三个彼此成直角的轴，其中两个长度相等，第三个长度不同； 菱面体类似于沿一条对角轴拉伸或压扁的立方体。） 当压力施加到铁酸铋时，会产生压电应变，迫使其四方晶体改变形状为菱面体（反之亦然）。 随着应变的增加，压电效应产生更多的电力。 “Robert 通过找到正确的铁酸铋晶体形状组合来提高产生的应变量，向前迈进了一大步，”Ramesh 说。
Zeches 说，研究人员现在正试图确定哪些因素——衬底类型、薄膜厚度或晶体成分和位置——对薄膜的压电潜力影响最大。“最佳点是在中等厚度的薄膜中，”他补充说，“在那里你可以得到具有更大压电效应的混合晶体结构。”
伯克利的研究尚处于早期开发阶段，无法确定铁酸铋基材料何时可能被纳入消费电子产品，以及它将如何影响成本。 最有可能的是，该化合物的持续成功将更直接地导致其在纳米级数据存储设备中的应用。
