Les Objectifs de Développement Durable des Nations Unies, Numéro 6, répond au besoin d'accès à l'eau potable et à l'assainissement pour tous. Dans la situation mondiale, une personne sur trois n'a pas accès à l'eau potable, et deux sur cinq ne disposent pas d'installations de base pour se laver les mains avec de l'eau et du savon.

La qualité de l'eau est également liée aux éléments dissous. Dans le cas du fluorure, des quantités contrôlées sont recommandées pour protéger les dents, par exemple. inclus dans le dentifrice. Des niveaux plus élevés peuvent provoquer une fluorose, interférer avec la formation de l'émail des dents, croissance correcte des os, et provoquer des déformations invalidantes de la colonne vertébrale et des articulations. L'incidence de concentrations plus élevées de fluorure dans l'eau est plus élevée dans les zones rurales sans accès à un réseau d'approvisionnement en eau approprié.

Le fluorure dans les sources d'eau a une origine géogénique au lieu d'être anthropique - la concentration de fluorure dans l'eau est déterminée par les formations géologiques dans les lits des rivières. Ainsi, la distribution du fluorure peut être inhomogène dans les régions touchées, et des sources d'eau avec des niveaux de fluorure sûrs et dangereux peuvent exister à proximité les unes des autres. Dans ce cas, le problème du fluorure pourrait être résolu par une population locale dotée d'équipements spécifiques pour détecter les niveaux de fluorure dans l'eau et les aider à consommer de l'eau saine.

Le coût de l'équipement pour la détection du fluorure est modéré à élevé, et nécessite une formation pour être utilisé efficacement. Ce coût n'est pas abordable pour les populations des zones rurales. Pour ces raisons, le groupe dirigé par le professeur Mutsumi Kimura et le Dr Eugenio Otal de l'université de Shinshu a décidé de développer un équipement portable abordable capable de détecter le fluorure de manière simple et à faible coût. Leurs recherches ont été récemment publiées dans Chimie—Une revue européenne . Le coût de la démo technique développée est d'environ 23 $ US, mais ce prix peut être réduit à moins de la moitié si la production est augmentée. Le coût principal est lié à l'électronique qui est utile pour de nombreuses déterminations.

Les structures métallo-organiques (MOF) à base de lanthanide offrent une bonne plate-forme pour la détection du fluorure en raison de leur grande affinité pour le fluorure et de leur émission intense dans le spectre visible. La forte affinité des lanthanides par les fluorures transforme les MOFs en fluorures correspondants, extinction de la fluorescence des lanthanides. Ce changement d'intensité peut être utilisé pour déterminer le niveau de fluorure dans l'eau potable. Des chercheurs de l'Université de Shinshu ont choisi le coton comme substrat pour sa nature hydrophile, permettant une bonne synergie avec les MOFs poreux et un bon contrôle sur la quantité d'échantillon liquide introduite dans le dispositif, rendre les résultats reproductibles et simplifier les systèmes antérieurs utilisés.