根據史書記載，Christiaan Huygens（1629-1695）當年所發明的游絲應該是採用鐵銅合金材質，為的是更容易加工為螺旋形。而隨著冶金技術的進步，彈性更好的鋼合金也被製錶師應用在游絲材質上。但無論是鐵銅合金或鋼合金，都有著對溫差敏感、金屬疲勞導致走時不準的問題，甚至還會生鏽！
而為了改善上述的疑難雜症，許多歷史上有名的製錶大師都曾經提出過解決方案。英國製錶師John Harrison（1693-1776）提出對游絲施以回火等熱處理消除金屬疲勞，附加的紅利則是具備防鏽效果的藍色氧化膜，也就是所謂的「藍鋼游絲」；同樣也是英國製錶師，John Arnold（1736-1799）則嘗試了鈀合金與黃金，並發現黃金對於溫差變化最不敏感，但無法熱處理；大師Abraham-Louis Breguet（1747-1823）挑戰以玻璃材質打造筒狀游絲，抗溫差能力更勝黃金，但易碎的先天劣勢使其無法普及。
游絲材質的改良看似遇到了瓶頸。但山不轉路轉。遊絲在高溫下會變軟，在低溫下會變硬，製錶師們發現要抵消這樣的溫差變化，或許可以從「擺輪」上下手。法國製錶師Pierre Le Roy（1717-1785）發明了雙金屬溫差補償擺輪，其外層為黃銅、內層為鋼，用配重螺絲固定，並將擺輪環切割出兩個缺口，以應對其在熱脹冷縮時所產生的形狀變化。
其工作原理為在低溫下，外層黃銅的收縮速度比內層的鋼更快，導致曲線向外移動並增加擺輪的慣性矩，抵消游絲硬化的影響，高溫時的運作則與前述剛好相反。雙金屬補償擺輪的效果確實不錯，測試時能在0°C與30°C良好運作，但中間值的表現卻不如預期。之後才知道是因為中間溫度誤差（Middle Temperature Error，MLE）效應的影響，簡單解釋就是內層鋼環的膨脹係數，並非與溫度成等比變化。
最近因為FERDINAND BERTHOUD Naissance d’Une Montre 3的發表，而廣為人知的瑞士物理學家Charles Édouard Guillaume（1861-1938）亦長期關注MLE現象，尤其是他成為國際度量衡局局長後，致力尋找一種更不受溫差影響的合金材質。他後來發現鎳含量至少為36-37%的鐵鎳合金的表現最佳，並將其命名為「Invar」，使用於雙金屬補償擺輪的內側，有效的消除了MLE所造成的影響。
Guillaume的製錶師好友Paul Perret（1854-1904）也注意到了Invar的潛力，嘗試拿它來製作游絲後，Perret發現Invar游絲在高溫下竟然會變硬！跟傳統游絲完全相反。Guillaume在聽了Perret的報告後，於1912年開始在Invar中加入添加鉻和錳，目標是研發出可以在廣域溫度變化範圍內，仍可以維持固定彈性的游絲材質。
1920年Guillaume發明了Elinvar合金，由34%的鎳、54%的鐵以及12%的鉻組成，由這種合金做出來的Elinvar游絲不僅抗腐蝕且延展性佳，且其彈性係數可以在-50°C~+100°C的溫度範圍內保持不變，堪稱是當時游絲材質的革命！而也因為Elinvar游絲的優異性能，所以雙金屬補償擺輪的存在已無必要，鐘錶產業正式進入了單金屬擺輪時代。而Guillaume也因為他在解決MLE現象、並發明了Invar合金與Elinvar合金的貢獻，而獲得了1920年諾貝爾物理獎。
Elinvar游絲一開始使用於航海天文鐘，之後逐漸普及於全部的高級鐘錶、甚至是軍用鐘錶領域。不過隨著人類文明對於電氣製品的高度依賴，所產生的磁場連Elinvar游絲也開始招架不住，即便它具有一定的防磁性能。
※未完待續
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