p Os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas, Número 6, aborda a necessidade de acesso a água potável e saneamento para todos. Na situação mundial, uma em cada três pessoas não tem acesso a água potável, e dois em cada cinco não têm instalações básicas para lavar as mãos com água e sabão. p A qualidade da água também se relaciona com os elementos dissolvidos. No caso do flúor, quantidades controladas são recomendadas para proteger os dentes, por exemplo. incluído na pasta de dentes. Níveis mais altos podem causar fluorose, interferem na formação do esmalte dentário, crescimento correto dos ossos, e causar deformidades incapacitantes da coluna e das articulações. A incidência de maiores concentrações de flúor na água é maior nas áreas rurais sem acesso a uma rede de água adequada.

p O flúor nas fontes de água tem uma origem geogênica em vez de antropogênica - a concentração de flúor na água é determinada por formações geológicas nos leitos dos rios. Assim, a distribuição de flúor pode ser heterogênea nas regiões afetadas, e fontes de água com níveis seguros e inseguros de flúor podem existir próximas umas das outras. Nesse caso, o problema do flúor poderia ser resolvido por uma população local munida de equipamentos específicos para detectar os níveis de flúor na água e ajudá-los a consumir água segura.

p O custo do equipamento para detecção de flúor é moderado a alto, e requer treinamento para ser usado de forma eficaz. Esse custo não é acessível para as populações das áreas rurais. Por estas razões, o grupo liderado pelo professor Mutsumi Kimura e pelo Dr. Eugenio Otal da Shinshu University decidiu desenvolver equipamentos portáteis acessíveis que possam detectar flúor de maneira simples e com baixo custo. A pesquisa deles foi publicada recentemente em Química - Um Jornal Europeu . O custo da demonstração tecnológica desenvolvida é de cerca de US $ 23, mas esse preço pode ser reduzido para menos da metade se a produção for ampliada. O principal custo está relacionado à eletrônica, que é útil para muitas determinações.

p Estruturas metal-orgânicas (MOFs) baseadas em lantanídeos oferecem uma boa plataforma para detecção de flúor devido à sua alta afinidade com o flúor e intensa emissão no espectro visível. A forte afinidade dos lantanídeos pelos fluoretos transforma os MOFs nos fluoretos correspondentes, extinguir a fluorescência dos lantanídeos. Essa mudança de intensidade pode ser usada para determinar o nível de flúor na água potável. Pesquisadores da Universidade Shinshu escolheram o algodão como substrato por sua natureza hidrofílica, permitindo uma boa sinergia com os MOFs porosos e um bom controle sobre a quantidade de amostra líquida introduzida no dispositivo, tornando os resultados reproduzíveis e simplificando os sistemas anteriores utilizados.

p Essas inovações são compatíveis com os desenvolvimentos anteriores do grupo, que foram publicados em Sensores ACS em janeiro deste ano. Neste artigo anterior, eles apresentam a plataforma eletrônica baseada em um microcontrolador Arduino, que usa um smartphone como fonte de energia e plataforma de aquisição de dados. Essa inovação elimina a bateria e a tela, reduzindo os custos e permitindo transferir as informações de quantificação de flúor diretamente para o smartphone. O código Arduino usado no dispositivo também pode ser modificado de acordo com os requisitos da população local.

p Para transferir as informações, uma interface gráfica amigável foi desenvolvida (hello.fridie.de/zensorics-app/), ele coleta os dados de quantificação de flúor, A Hora, encontro, e a posição do GPS do smartphone e transfere-os por e-mail, SMS, WhatsApp ou qualquer serviço de mensagem instantânea a ser incluído em um mapa de água potável para ser compartilhado com o resto da população local.

p Este novo sistema cumpre os conceitos da Indústria 4.0, é imprimível em 3D, Arduino programável, Código aberto, e o dispositivo pode ser produzido localmente e distribuído. Toda essa inovação gerou um dispositivo de baixo custo que pode ser facilmente operado por usuários não treinados.

p A próxima etapa é implementar um MOF com desempenho ainda melhor. O sistema real usa um LED UV para excitação do lantanídeo MOF e detecta a emissão verde. O primeiro autor Eugenio Otal afirma, "desenvolvemos uma modificação desse MOF que pode ser excitado com luz visível e o sinal será detectado no infravermelho. Essa inovação poderia reduzir o custo da eletrônica e usar detectores mais baratos e mais sensíveis na região do infravermelho dos espectros eletromagnéticos."

p Seu objetivo final é desenvolver um dispositivo portátil para a qualidade da água usando os mesmos conceitos usados ​​aqui, torná-lo modular de acordo com as necessidades de cada região e contribuir para o Objetivo 6 dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU:Garantir o acesso à água e ao saneamento para todos uma realidade, com um dispositivo portátil e acessível.