大约3.6亿年前，生物从水中跋涉到陆地上，成为第一批陆生动物。动物对陆地的殖民可能是生命史上最伟大的进化事件之一，但我们对这一事件的物理学理解有限。亨利·阿斯特利博士试图找到答案。确定哪些力量决定水下行走将回答进化问题，提供对当今动物的深入了解，并为工程师提供有价值的信息，从而开发出更高效、更优雅的水下行走机器人。这些机器人可以有无限的应用，帮助从水下钻探到紧急救援再到勘探的任何事情。
动物早在踏上陆地之前就已经在水下行走了。阿斯特利是亚利桑那大学生物和高分子科学系的助理教授，他想更深入地了解这种行为的前身，所以他开始了一个新的项目来研究这个科学之谜。Astley从美国国家科学基金会（NSF）获得了为期两年的297,267美元的EAGER（探索性研究早期概念资助），以帮助他在这些未知的水域中进行探索。他的项目“第一步：水下行走的动力学和控制”获得了EAGER基金的资助，该基金由美国国家科学基金会（NSF）用于支持在未经测试但可能具有变革性的研究思路或方法的早期阶段的探索性工作。
视频：水下行走
Astley的实验室主要研究动物在非结构化地形上运动的生物力学。作为我们著名的仿生学研究与创新中心（BRIC）的一名教员，他研究动物的目的是解决人类的问题。
亨利·阿斯特利博士
“从来没有人真正深入研究过水下行走的物理原理，”阿斯特利说。水下行走可以解释为陆地行走和游泳的结合。这种独特的动作融合给研究人员带来了挑战。
在水中，动物在一个环境中游泳，它们的体重是通过浮力和水动力相互作用的推进来支撑的——通过推开周围的水。在陆地上，动物受到重力的限制更大。它们必须由四肢支撑，或者通过基材相互作用的推进——在陆地上推或拉——在陆地上拖动。阿斯特利说，因为水下行走是两种动力技术的结合，是一种“奇怪的物理混合”，所以还不清楚这些动物面临的主要力量是如何相互作用的。
为了了解水下行走的基本物理特性，Astley和他的团队在综合生物科学博士生Kaelyn Gamel的带领下，将研究西班牙肋蝾螈的水下行走。为了收集有关有效力的数据，蝾螈将穿过放置在标准鱼缸底部的水下力传感器系统。
阿斯特利说：“机器人正在走出装配线，进入自然界。”他的研究是优化这种转变的重要的第一步。
媒体联系：Lisa Craig， 330-972-7429或lmc91@uakron.edu。