在地上堆一个沙堆时，缓慢地从上方添加颗粒，沙堆逐渐增高，其倾角θ会越来越大，当超过某一角度θₘ时，沙堆开始崩塌。沙堆的倾角迅速减小到θᵣ时，崩塌停止。那么，这个沙堆到底是稳定还是不稳定呢？我们可以发现，沙堆问题中存在一个明显的阈值θₘ，当低于阈值时，沙堆稳定，否则沙堆开始崩塌，这就是亚稳态。
在物理中，亚稳态是指一种系统处于局部稳定的状态，但它并不是全局最稳定的状态（最低能量状态）。系统在亚稳态中可能会保持一段时间，只有当受到足够的扰动（如外力、热扰动）时，系统才会跳到更稳定的状态。从势能图中，我们可以更进一步认识亚稳态的概念。
而在自然界中，亚稳态也非常常见，例如过冷液体、超导态、原子的激发态等。
过冷是指一种液体被冷却到其正常凝固温度以下但仍保持液态的现象，它是一种亚稳态现象，在过冷状态下，液体并没有结晶形成固态，只有当有足够的外界扰动（如振动或加入杂质）时，液体才会跳跃出亚稳态，从液体跃迁到固态（也就是稳态）。
“滴水成冰”就是一个典型的过冷现象
首先，我们得重新认识一下什么毛衣，一件编织手艺复杂的毛衣它的基本结构又有哪些呢？
毛衣其实本质上算是针织物。针织物在成形时是通过织针有规律的运动将经向或者纬向送入的纱线依次弯曲成圈，再将前后生成的线圈相互串套起来形成的。简单来说，就是把纱线变成线圈，然后把线圈串套链接起来。
因此，可以把线圈作为针织物的基本结构单位，每个线圈是由圈干1-2-3-4-5 和沉降弧5-6-7 组成的，圈干又分为上部曲线部分的针编弧2-3-4 和两个侧面直线部分的圈柱1-2 和 4-5。
针织物线圈结构
接下来我们就对线圈交织处进行受力分析，当线圈网发生稳定变形时，交织中的纱线发生滑动，此时摩擦力转为滑动摩擦力。根据库仑摩擦定律，切向摩擦力fξ(t)与法向接触力 fξ(n)之间的关系为：
其中，ψ 是接触点切向接触力方向与编织轴方向(t)之间的夹角，φ 是接触点法向力方向(Nξ)与参考平面的夹角。因此，可以看出编织倾角由摩擦系数μ和几何参数ψ、φ共同决定。
一个月前，Jerôme等人[1]通过简单的实验验证，他们发现：编织倾角决定纱线的排列紧密程度，影响编织材料的几何和力学性能，并且确保结构的力学平衡和几何稳定性。倾角的变化限制了纱线的滑动和摩擦行为，从而确保结构的稳定性。
同时他们通过实验验证，在无外力的情况下，线圈的摩擦力会导致毛衣处于一系列的亚稳态，这里我们简单介绍产生亚稳态的影响因素：
(1) 摩擦力的限制作用：根据库仑摩擦定律，摩擦力 f ≤ μN 限制了纱线之间的滑动，摩擦力在接触点提供了“势垒”，阻止纱线轻易离开当前排列，形成一种“卡住”的效果。
(2) 几何约束：编织结构中的纱线通过交织形成空间上的几何约束，例如交叉点和线圈的形状，几何约束增加了系统能量势垒，使纱线更难滑动到全局稳态。
(3) 能量耗散：在纱线调整过程中，滑动摩擦会将一部分动能转化为热能，从而降低系统的总能量，动能的减少使纱线无法逃离当前局部能量谷，从而停留在亚稳态。
可以发现，处于一系列亚稳态的毛衣，即使出现了外力拉伸和压缩，毛衣受到扰动会进入其他的亚稳态，从而不容易散架。
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