Wrightington era formalmente un centro per il trattamento della tubercolosi che, in seguito alla progressiva diminuzione dell'incidenza di questa malattia, stava cercando di indirizzarsi verso un'altra specialità. Fu allora la chirurgia d'anca di Charnley che segnò la svolta per questo ospedale. Il suo obiettivo primario era quello di creare un laboratorio di biomeccanica dove egli avrebbe potuto collaudare i suoi strumenti e le sue invenzioni. Organizzò una compagnia per raccogliere fondi per il raggiungimento del suo scopo. Dunque, nel giugno 1961 fu aperto il laboratorio. I suoi primi sforzi furono rivolti verso lo studio concernente la lubrificazione delle articolazioni. In quel tempo, alcuni chirurghi supportavano la teoria idrodinamica; essa sosteneva che le due facce di un'articolazione non fossero a contatto tra loro e che la riduzione dell'attrito tra le due superfici ossee fosse dovuto alla presenza del liquido sinoviale. Charnley non concordava con questa teoria e attraverso vari esperimenti dimostrò che l'assenza di attrito non era dovuta al fluido. Gli studi portarono allo sviluppo della teoria del Low Friction Arthoplasty Concept, secondo cui la scarsità dell'attrito è dovuta al coefficiente d'attrito dei materiali a contatto e solo in piccola parte dalla presenza del liquido. Questa scoperta lo portò a cercare di trovare una sostanza scivolosa per la cavità nell'operazione di sostituzione totale dell'anca. L'artrosi dell'anca è causata dal deterioramento delle cartilagini che rivestono la testa del femore e l'acetabolo, con conseguente scorrimento dei due strati di tessuto osseo. Ciò provoca, soprattutto in fasi avanzate dell'età, dolori continui e tormento. Il dolore articolare, inoltre, causa una contrazione della muscolatura circostante, diminuendo ulteriormente la mobilità.