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小工具製造商通常依賴壓電性——某些固體在受到壓力時產生電壓的能力——為微型嵌入式系統供電，例如黑莓Storm 2的觸控式螢幕或汽車的安全氣囊感測器。 儘管鉛基化合物通常具有最大的壓電潛力，但隨著裝置製造商努力從所有電子產品中消除這種重金屬，以減少有毒廢物，鉛已不再受歡迎。
加州大學伯克利分校的一個研究團隊在即將在《科學》雜誌上發表的一項研究中提出：“在全球環境問題的推動下，目前迫切需要發現用於裝置工程的實用無鉛壓電材料。” 研究人員報告稱，他們在特殊製備的鐵酸鉍薄膜中發現了一種可行的替代品，該薄膜具有與鉛基化合物相當的壓電效能。
尋找鉛的替代品並非易事。 儘管歐盟（EU）關於限制使用某些有害物質的指令(RoHS)於2006年生效——實際上禁止新的電子產品(pdf)含有一定量的鉛、鎘、汞和其他有毒化學物質——但由於鉛的多功能性，很難逐步淘汰。（例如，它是焊料和塑膠的成分。） 事實上，電子產品中的鉛非常普遍，以至於RoHS不得不列出金屬禁令的豁免清單，最值得注意的是壓電裝置(pdf)。
儘管研究人員多年來已經知道鐵酸鉍的壓電特性，但它無法產生足夠的電壓而被認為是鉛的替代品，加州大學伯克利分校物理學和材料科學與工程學教授Ramamoorthy Ramesh說，他參與了由Robert Zeches領導的研究，Robert Zeches是Ramesh在伯克利材料科學與工程系的 graduate 研究員之一。 “沒有人能夠控制鉍的結構，使其作為壓電物質的效能與鉛和鉛基化合物一樣好，”他補充道。
透過實驗在不同型別的襯底上生長不同厚度的鐵酸鉍薄膜，Zeches 能夠製造出一種薄膜，該薄膜可以產生比以前可能更高的壓電“應變”——以產生的電荷量衡量。 關鍵是找到厚度和襯底的組合，使薄膜形成具有正確的四方晶體和菱面體晶體形狀的混合物。（四方晶系的特徵是具有三個彼此成直角的軸，其中兩個長度相等，第三個長度不同； 菱面體類似於沿一條對角軸拉伸或壓扁的立方體。） 當壓力施加到鐵酸鉍時，會產生壓電應變，迫使其四方晶體改變形狀為菱面體（反之亦然）。 隨著應變的增加，壓電效應產生更多的電力。 “Robert 透過找到正確的鐵酸鉍晶體形狀組合來提高產生的應變數，向前邁進了一大步，”Ramesh 說。
Zeches 說，研究人員現在正試圖確定哪些因素——襯底型別、薄膜厚度或晶體成分和位置——對薄膜的壓電潛力影響最大。“最佳點是在中等厚度的薄膜中，”他補充說，“在那裡你可以得到具有更大壓電效應的混合晶體結構。”
伯克利的研究尚處於早期開發階段，無法確定鐵酸鉍基材料何時可能被納入消費電子產品，以及它將如何影響成本。 最有可能的是，該化合物的持續成功將更直接地導致其在奈米級資料儲存裝置中的應用。
