Metalli, polimeri, ceramiche e materiali compositi sono utilizzati per applicazioni bio-medicali in base alle loro proprietà biocompatibili. È essenziale accertare le loro proprietà meccaniche e tribologiche in ambienti specifici, come le articolazioni dell'anca e del ginocchio umani. I materiali metallici come l'acciaio inossidabile sono la scelta ideale per gli impianti, grazie alla loro non tossicità, all'inerzia e alle favorevoli proprietà meccaniche. L'acciaio inossidabile (SS) 316L ha una migliore resistenza alla corrosione e le sue proprietà superficiali sono migliorate dalla deposizione di TiN ad arco catodico. Le alternative, come il polietilene, i policarbonati e i loro compositi, vengono prese in considerazione per i confini di contatto delle articolazioni ossee. Il polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) è un materiale polimerico biocompatibile comunemente utilizzato, ma è soggetto a creep in condizioni di carico elevato. La sterilizzazione mediante raggi gamma (¿-irradiazione) migliora la durezza, la tenacità alla frattura e la resistenza ai graffi del materiale. Il comportamento all'usura per attrito della superficie di TiN ¿-irradiata è studiato per l'applicazione di impianti ortopedici.